آموزش رایگان سیلواکو Silvaco

بهبود ساختار سلول پروسکایتی silvaco

سیلواکو : پیدایش سلولهای خورشیدی پروسکایتی

با پیدایش سلولهای خورشیدی پروسکایتی هالیدی آلی-معدنی، توجه پژوهشگران بر این دستگاههای فتوولتائیک جدید متمرکز شده است، زیرا آنها مزایای خاصی را به ارمغان می آورند، دارای ویژگیهای برجسته ی از جمله وزن سبک، هزینه پایین، ساخت و بازده تبدیل قدرت بالا بیش از 22 % هستند.

با اینحال، سلولهای خورشیدی پروسکایتی از معایبی، مانند ثبات و انعطاف پذیری پایین رنج میبرند، که مانع از کاربرد تجاری آنها شده است. تاکنون تغییراتی در معماری و روشهای ساخت برای بهبود عملکرد و پایداری این سلولها انجام شده است.

از جمله، ساختارهای که برای سلولهای خورشیدی پروسکایتی مطرح شده، ساختارهای متخلخل و مسطح است

سیلواکو : سلولهای خورشیدی پروسکایتی متخلخل/مسطح

سلولهای خورشیدی پروسکایتی متخلخل/مسطح به دوصورت منظم n-i-p معکوس p-i-n دسته بندی میشوند، که این چیدمانها، بستگی به توالی لایه نشانی لایه های حامل های بار در اطراف پروسکایت دارد متداولترین ماده ی که به عنوان انتقالدهنده حفره و الکترون در سلولهای خورشیدی پروسکایتی متخلخل مورد استفاده قرار میگیرد، به ترتیب Spiro-OMeTAD و TiO    است.

لایه ی TiO به طور معمول نیاز به دمای پخت بسیار بالایی دارد 500 درجه سانتیگراد که تجاری سازی سلول خورشیدی را محدود میسازد ماده ی Spiro-OMeTAD باعث افزایش چشمگیر بازدهی سلولهای خورشیدی پروسکایت شده است، اما مادهی Spiro-OMeTAD بسیار گرانقیمت است و از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست مسئله ی قابل توجه در مورد Spiro-OMeTAD اینست که، برای افزایش تحرکپذیری حفره نیاز به ترکیبات افزودنی همچون نمکی از لیتیوم Li-TFSI و ترتبوتیل پیریدین به نسبت زیاد دارد .

متاسفانه، این ترکیبات اغلب تأثیر منفی بر ثبات دستگاه دارند. بنابراین، گرانقیمت بودن و پایداری محدود از نقاط ضعف این ماده است بنابراین، برای کاهش دما و قیمت تولید، سلولهای خورشیدی پروسکایتی مسطح معکوس و مستقیم به سرعت در حال توسعه هستند پژوهشگران به تازگی ساختارهای مسطح معکوس را ارجح تر میدانند، چون این ساختارها به طور معمول هیسترزیس ناچیزی را نشان میدهند برخلاف سلولهای خورشیدی پروسکایتی مسطح مستقیم که منحنی ولتاژ-جریان از هیسترزیس بالا رنج میبرد.

بنابراین، سلولهای خورشیدی پروسکایتی مسطح معکوس پتانسیل زیادی در دستیابی به سلولهای با قابلیت اطمینان بالا دارند.

سیلواکو: مواد پرکاربرد در سلول پروسکایتی

برای غلبه بر چالش دما و قیمت، مواد انتقال دهندهی حفره که به طور گسترده در ساختارهای مسطح معکوس استفاده میشوند، عبارتند از: پلیاستایرن سولفونات PDOT:PSS پلی تری آریل آمین  PTAA نیکل اکسید NiO مس تیوسانت CuSCN و مس یدید  CuI است . لازم به ذکر است، لایه های انتقال دهنده  حفره نقش مهمی در ساختار سلول خورشیدی پروسکایتی دارند. آنها انتقال، حفره را بهبود میبخشند و تاثیر زیادی بر روی ولتاژ مدار باز VOC  دارند

جهت یادگیری کامل نرم افزار سیلواکو آموزش های رایگان ما را در سایت حامی پروژه دنبال نمایید. و در صورت مشکل در انجام پروژه های سیلواکو خود با متخصصین حامی پروژه در تماس باشید. برای ارتباط با تیم تخصصی سیلواکو حامی پروژه با شماره 09934702599 تماس حاصل نمایید.