ترجمه فارسی مقاله آشکارسازی بهترین عملکرد سلول ترموفتوولتائیک تک پیوندی هترو با کمک یادگیری ماشین

چکیده

In this work, Machine Learning (ML) techniques have been employed to explore the highest performing single-heteronunction thermophotovoltaic cell. Initially, traditional homo junction TPV cells have been explored using ML methodologies for the optimal material combinations. ML methods have notably been devoted to analyze the importance of each parameter in the model, thereby improving the comprehension of the system’s behavior and facilitating design optimization. Following this investigation, it has been found that Ge emerged as the most effective emitter layer when paired with the optimal base layer, InGaAsSb compound that possesses a direct bandgap of 0.53 eV. Subsequently, a p-Ge/n-InGaAsSb single-heterojunction TPV cell is introduced executing a device transport model featuring a p-n structure. This cell operated at black body (TBB) and cell temperatures of 1578 K and 300 K, respectively. Through meticulous optimization efforts, the performance of the TPV cell is significantly enhanced resulting in an impressive efficiency of 16.50%. This efficiency is accompanied by a short circuit current, JSC=15.53 A/cm2, an open-circuit voltage, VOC=0.47 V, and a fill factor FF=79.5%. These findings suggest that this structural configuration holds considerable promise for the development of high-performance TPV cells.

چکیده به فارسی (ترجمه ماشینی)

در این کار ، از تکنیک های یادگیری ماشین (ML) برای کشف بالاترین سلول ترموفوتوولتائیک با عملکرد تک هیترون استفاده شده است.در ابتدا ، سلولهای TPV سنتی Homo Junction با استفاده از روش های ML برای ترکیبات بهینه مواد مورد بررسی قرار گرفته است.روشهای ML به ویژه برای تجزیه و تحلیل اهمیت هر پارامتر در مدل اختصاص داده شده است ، در نتیجه درک رفتار سیستم و تسهیل بهینه سازی طراحی را بهبود می بخشد.پس از این تحقیق ، مشخص شده است که GE به عنوان مؤثرترین لایه امیتر در هنگام جفت شدن با لایه پایه بهینه ، ترکیب INGAASSB که دارای یک باند مستقیم 0.53 ولت است ، ظاهر می شود.پس از آن ، یک سلول TPV P-GE/N-ingaASSB تک هتروژکتور با اجرای یک مدل حمل و نقل دستگاه با ساختار P-N معرفی می شود.این سلول به ترتیب در بدن سیاه (TBB) و دمای سلول به ترتیب 1578 K و 300 K عمل می کند.از طریق تلاش های بهینه سازی دقیق ، عملکرد سلول TPV به طور قابل توجهی افزایش می یابد و در نتیجه کارایی چشمگیر 16.50 ٪ است.این راندمان با جریان مدار کوتاه ، JSC = 15.53 A/cm2 ، ولتاژ مدار باز ، VOC = 0.47 ولت و یک فاکتور پر FF = 79.5 ٪ همراه است.این یافته ها نشان می دهد که این پیکربندی ساختاری نوید قابل توجهی برای توسعه سلولهای TPV با کارایی بالا دارد.