بررسی عملکرد سلول خورشیدی پروسکایتی دو پشته ای مبتنی بر لایه جاذبCsSn0.5Ge0.5I3-RbGeI3 با گاف نواری متفاوت
کد مقاله : 1151-IACC7 (R1)
نویسندگان
ملیحه لسان *1، علیرضا محقق حضرتی2، جواد بهشتیان1
1تربیت دبیر شهید رجایی
2تربیت دبیر
چکیده مقاله
در این مقاله برای شبیه‌سازی لایه‌های سلول خورشیدی پروسکایتی از نرم افزار SCAPC-1D استفاده شده است، که با استفاده از حل معادلات پیوستگی و پواسون برای الکترون و حفره مدل‌سازی می‌شود. ابتدا هر سلول جداگانه شبیه‌سازی می‌شوند و منحنی جریان برحسب ولتاژکه مهمترین مشخصات فوتوولتائی را در اختیار ما قرار می دهد ترسیم می‌شود. ما یک اتصال تونلی و بدون تلفات بین سلول بالایی و پایینی فرض کرده‌ایم، سلول خورشیدی با کاف نوار انرژی بیشترطیف استاندارد AM=1.5 را دریافت می‌کند، و سلول پایینی طیف فیلتر شده مرحله قبل را دریافت خواهد‌کرد. ما از جاذب‌های مختلف پروسکایتی با کاف نواری متفاوت در هر سلول استفاده می‌کنیم تا بهترین جاذب که بتواند حداکثر انرژی فوتون ورودی را دریافت‌کند و فاصله کاف نواری و ضخامت مناسب را داشته باشد شناسایی کنیم در جاذب پایینی به دلیل اینکه کاف نواری کم است امکان دریافت انرژی و تولید حامل های بار به خوبی اتفاق می افتد اما ضخامت در این مرحله بر روی جریان اتصال کوتاه تاثیرگذاشته و یک عامل محدود‌کننده محسوب می شود در انتخاب جاذب این سلول پایداری و سمیت و ضخامت و همچنین نقص داخلی و خارجی را در نظر گرفته شده است، در سلول بالایی کاف نوار انرژی متفاوت را امتحان کرده ایم در این مرحله بدون سرب بودن و داشتن کاف نواری مناسب برای تولید حامل های بار مورد توجه است وقتی کاف نواری را زیاد افزایش می دهیم امکان تولید حامل های بار به دلیل فاصله زیاد ترازهای ظرفیت و رسانش کم می شود و این عامل باعث افت در ولتاژ مدارباز و جریان اتصال کوتاه ما می شود به همین دلیل انتخاب کاف نواری مناسب در طراحی لایه بالایی مورد تاکید است و ما در این مقاله از ماده جاذب سزیم قلع ژرمانیوم یدید CsSn0.5Ge0.5I3 با کاف انرژی1.5ev به عنوان جاذب(WBG) که بهترین بازدهی و پرشدگی را نشان داد استفاده می کنیم و تغییر در ضخامت لایه جاذب را نیز بررسی می کنیم.در طراحی لایه پایینی از ماده جاذب روبیدیم ژرمانیوم یدید RbGeI3 با کاف انرژی 1.3ev به عنوان جاذب(NBG) استفاده می کنیم این کاف نواری به دلیل فاصله مناسب ترازهای انرژی ،انرژی اکثر فوتون ورودی را دریافت می‌کند و به دلیل استفاده از کاتیون دو ظرفیتی ژرمانیوم در این ترکیب هم سمیت سرب و هم ناپایداری ترکیبات قلع دار را از بین برده‌اند. برای خروج حامل های بار ما از اتصال دوترمینالی استفاده کرده ایم یعنی بین سلول بالا و پایین الکترودی تعریف نمی کنیم فقط ولتاژ مورد نظر در یک جهت از مدار خارج می شود برای الکترود کاتدی از نقره و الکترود آندی از مولیبدن استفاده می کنیم
کلیدواژه ها
سلول خورشیدی، دو پشته ای، شبیه سازی، دوترمینالی،پروسکایت،SCAPC-1D
وضعیت: چکیده برای ارائه به صورت پوستر پذیرفته شده است