آموزش رایگان سیلواکو Silvaco

طراحی و لایه نشانی سلول پروسکایتی Perovskite silvaco

آماده سازی زیرلایه Perovskite در نرم افزار سیلواکو Silvaco

به منظور آماده سازی زیرلایه ها  قسمتی از سطح FTO به وسیله اچ با محلول آبی اسید هیدروکلریک و پودر روی الگوسازی شده است. پس از شستشو FTO با اتانول و آب بدون یون، شیشه ها در دمای  500 درجه به مدت نیم ساعت حرارت داده شده اند.

محلول لازم برای پوششدهی زیر لایه TiO₂ متراکم با مخلوطکردن تیتانیم ایزوپروپوکساید و اسید هیدروکلریک و فیلترشدن محلول حاصله به دست آمده است.

بدین صورت که ابتدا محلول تیتانیم ایزوپروپوکساید و اتانول آماده شده و روی همزن قرار گرفته است و سپس محلول اسید هیدروکلریک و اتانول قطره قطره به آن اضافه گردیده است.

محلول نهایی با فیلتر 220 نانومتر PTFE فیلتر میشود. این محلول به روش پوشش دهی چرخشی با سرعت 2000 rpm به مدت 30 ثانیه روی زیرلایه FTO پوشش داده شده است. سپس به مدت 30 دقیقه در دمای 500 درجه ی سانتی گراد حرارت داده شده است.

لایه TiO₂ مزوپروس به روش پوشش دهی چرخشی دی اکسید تیتانیم تجاری که با اتانول رقیق شده است، روی زیر لایه TiO₂ متراکم با سرعت rpm   5000 به مدت 30 ثانیه پوشش داده شده است و در دمای 500 درجه سانتی گراد به مدت 30 دقیقه حرارت دیده است. زمانیکه دمای لایه ها به 70 درجه سانتی گراد رسید آنها را از کوره خارج کرده و روی هات پلیتی با همین دما قرار داده می شوند.

طراحی دو مدل سلول خورشیدی پروسکایتی در نرم افزار سیلواکو Silvaco

در نمونه های 1 و 2 برای لایه نشانی پروسکایت از روش پوشش دهی یک مرحلهای استفاده شده است. در نمونه 1 , PbI₂:MAI به نسبت مولی 3 به 1 و بدون حضور کلر در حلال ان،ان،دی متیل فرم آمید DMF مخلوط شده و در نمونه 2 ، محلول پوشش دهی با مخلوط کردن PbCl₂:MAI به نسبت مولی 3 به 1 در DMF آماده شده است.

محلول های حاصل به روش پوشش دهی پرخشی با سرعت 3000 rpm به مدت 30 ثانیه روی زیر لایه TiO₂ مزوپروس پوشش داده شده است. سپس در دمای 80 درجه به مدت 30 دقیقه و در دمای 100 درجه به مدت یک ساعت خشک شده است.

برای لایه نشانی پروسکایت در نمونه های 3 و 4 از روش دو مرحلهای استفاده شده است در نمونه شماره 3 در مرحله اول از محلول یک مولار PbI₂ در DMF استفاده میشود.

سیلواکو : ایزوپروپانول

در نمونه شماره 4 از محلول یک مولار PbCl₂ که در حلال DMF مخلوط شده اند، استفاده شده است. محلولهای حاصله به روش پوشش دهی پرخشی با سرعت 6500 rpm به مدت 5 ثانیه پوشش داده شده است، سپس در دمای 100 درجه به مدت 30 دقیقه خشک گردیده اند.

در مرحله بعد، پس از آن که لایه ها به دمای اتاق رسیدند، درون محلول MAI قرار داده شدند که این محلول از حل کردن پودر MAI در ایزوپروپانول بدست می آید.

لایه ها تک به تک، به مدت 40 ثانیه در این محلول قرار داده شدند. سپس لایه ها از محلول خارج شده و برای شستشو، در حلال ایزوپروپانول قرار گرفتند. لایه ها با استفاده از دستگاه پوشش دهی چرخشی با سرعت 4000 rpm به مدت 10 ثانیه خشک شدند.

سیلواکو:  Spiro-OMeTAD

در ادامه لایه در دمای 70 درجه سانتی گراد به مدت 30 دقیقه حرارت داده شدند. برای آماده سازی محلول پوششدهی لایه انتقال دهنده حفره، ابتدا ترت بوتیل پیریدین به محلول Spiro-OMeTAD در کلرو بنزن اضافه شده سپس با محلول LiTFSI در استونیتریل مخلوط گردیده است.

محلول حاصله به روش پوششردهی چرخشی روی لایه پروسکایت با سرعت 4000 rpm به مدت 30 ثانیه پوشش داده شده است. در انتها پس از گذشت 24 ساعت از لایه نشانی، یک لایه از طلا به روش تبخیر حرارتی روی لایه انتقال حفره پوشش داده شده است.

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.