افزایش بهره وری در یک سلول خورشیدی پروسکایتی دارای الکترود کربنی بوسیله‌ی نانوذرات جفت شده پلاسمونیک

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی برق، واحد رشت، دانشگاه آزاد اسلامی، رشت، ایرا ن

2 گروه مهندسی برق، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد لاهیجان،

چکیده

این مطالعه بهبود بازدهی تبدیل توان سلول‌ خورشیدی پروسکایت هالید آلی-معدنی لایه نازک را با تعبیه نانوذرات پلاسمونیک کروی جفت شده دارای ساختار پوسته-هسته در لایه جاذب بررسی می‌کند. به منظور افزایش پایداری شیمیایی و حرارتی، به جای استفاده از نانوذرات فلزی سنتی، از نانوذرات پوسته-هسته در لایه جاذب استفاده شده است. معادلات ماکسول برای تجزیه و تحلیل عملکرد میدان الکتریکی و تحلیل اپتیکی حل شده اند. در عین حال، پارامترهای الکتریکی این سلول‌های خورشیدی پروسکایت از طریق شبیه‌سازی عددی معادلات پواسون و پیوستگی به دست آمده است. در حالت بهینه‌سازی شده سلول خورشیدی پروسکایت، پارامترهای کلیدی از جمله ولتاژ مدار باز V 056/1، چگالی جریان اتصال کوتاه (mA/cm2) 885/22 ، ضریب پرشدگی 70/85 % و بازدهی تبدیل توان حدود 21% به دست آمده‌اند. همچنین، استفاده از لایه جاذب نازک پروسکایت موجب کاهش سمیت سرب شده است. این مطالعه یک نقشه راه جامع برای به‌کارگیری نانوذرات جفت شده پوسته-هسته‌ در سلول‌های خورشیدی پروسکایت لایه نازک با بازدهی بالا ارائه می‌دهد و بر مزیت‌های استفاده از این نانوذرات برای بهبود عملکرد و کاهش سمیت تأکید دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات