ندا احمدی
چکیده
در این مقاله، یک سلول خورشیدی پروسکایت دوگانه بدون سرب مورد مطالعۀ عددی قرار گرفته است و اثر آرایه‌های تناوبی نانوذرات کروی طلای پوشش داده شده با نانو میله‌های سیلیکا[1] و تیتانیا[2] روی کارایی سلول خورشیدی مطالعه شده و با اثر آرایۀ نانوذرات طلای خالص مقایسه شده است. ساختار سلول خورشیدی پروسکایت پیشنهادی به صورت p-i-n بوده و معماری آن ...
بیشتر
در این مقاله، یک سلول خورشیدی پروسکایت دوگانه بدون سرب مورد مطالعۀ عددی قرار گرفته است و اثر آرایه‌های تناوبی نانوذرات کروی طلای پوشش داده شده با نانو میله‌های سیلیکا[1] و تیتانیا[2] روی کارایی سلول خورشیدی مطالعه شده و با اثر آرایۀ نانوذرات طلای خالص مقایسه شده است. ساختار سلول خورشیدی پروسکایت پیشنهادی به صورت p-i-n بوده و معماری آن به صورتITO/PEDOT: PSS/ Cs2AgBiBr6/ TiO2/Ag است. در این مطالعه از روش تفاضل المان محدود در حوزه زمانی سه بعدی با استفاده از ماژول FDTD پکیج نرم‌افزاری Ansys-Lumerical استفاده شده است. این مطالعه در محدوۀ طول موج نور فرابنفش، 300 نانومتر تا مادون قرمز نزدیک، 1100 نانومتر انجام شده و طیف جذب نور، شدت میدان الکتریکی، نرخ تولید زوج الکترون- حفره، چگالی جریان اتصال کوتاه و جریان خروجی از سلول خورشیدی محاسبه گردیده است. در این تحقیق مشاهده شد که تاثیر Au@TiO2 در افزایش کارایی سلول خورشیدی بیشتر از بقیه نانوذرات است. نتایج این مطالعه نشان می‌دهد که به کار بردن نانوذرات Au@Tio2 باعث افزایش 8/17% جریان الکتریکی خروجی از سلول و افزایش 85/17% جریان اتصال کوتاه می‌شود. همچنین وجود این نانوذرات سبب افزایش 100 برابری ماکزیمم نرخ تولید الکترون- حفره شده است. این افزایش کارایی می‌تواند به دلیل میدان نزدیک پلاسمونی و نوع پراکندگی امواج از طریق این ذرات باشد. همچنین با تغییر مکان نانو آرایه Au@SiO2 در قسمت بالایی، میانی و پایینی لایه پروسکایت، تاثیر مکان نانوذرات بر روی کارایی سلول‌های خورشیدی مطالعه شد.
[1] Au@SiO2
[2] Au@TiO2