بهینه‌سازی عملکرد سلول‌های خورشیدی پروسکایت با استفاده از گرافن در لایه‌ انتقال‌دهنده الکترون و اعمال پوشش ضدبازتاب

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه مهندسی برق و الکترونیک، دانشکده برق و کامپیوتر، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران

چکیده
یکی از مهمترین چالش‌ های پیش رو در سلول‌های خورشیدی پروسکایت افزایش بازدهی این سلول‌ها می‌باشد. روشهای مختلفی را می توان جهت بهبود بازدهی این سلولها به کار گرفت که یکی از این روشها تغییر مواد لایههای اطراف پروسکایت است. در این مقاله، به بررسی، شبیه‌سازی و بهینه‌‌سازی ساختار سلول‌‌های خورشیدی پروسکایت پرداخته شده است. در این شبیه‌‌سازی از سه ماده مختلف شامل TiO2، گرافن و ترکیب این دو ماده با درصد گرافن مختلف در لایه انتقال‌دهنده الکترون (ETL) استفاده شده است. نتایج نشان می‌دهد که ترکیب 5% گرافن با TiO2 بهترین عملکرد را با حداکثر چگالی جریان 22 میلی‌‌آمپر بر سانتی ‌متر مربع ارائه می‌دهد. در ادامه، تأثیر ضخامت لایه‌‌های مختلف بر بازدهی سلول خورشیدی بررسی شده است و تاثثیر تغییرات لایه‌های پروسکایت، لایه انتقال‌‌دهنده حفره، لایه انتقال‌دهنده الکترون و لایه اکسید شفاف بر میزان بازدهی مطالعه شده است. همچنین یک روش بهینه‌سازی انبوه ذرات برای دستیابی به بهترین ساختار ممکن استفاده گردیده است و در نهایت، با استفاده از یک لایه پوشش ضد بازتاب (ARC) از جنس دی‌اکسید سیلیکون (SiO2)، بازدهی ساختار به 49/16 درصد افزایش یافته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات



مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 17 بهمن 1404

  • تاریخ دریافت 08 مرداد 1404
  • تاریخ بازنگری 08 آبان 1404
  • تاریخ پذیرش 10 آذر 1404