مشخصات پژوهش

عنوان	تحلیل و شبیه سازی سلول های خورشیدی پروسکایتی
نوع پژوهش	پایان نامه
کلیدواژه‌ها	سلول خورشیدی، پروسکایت، شبیه سازی، دما، CH3NH3SnI3، معماری ساختار
چکیده	در چند دهه اخیر، پیشرفت صنایع مختلف و تکنولوژی، منجر به افزایش چشمگیر تقاضا برای انرژی های تجدید پذیر، شده است. سلول های خورشیدی یکی از مهم ترین منابع انرژی تجدیدپذیر محسوب می شوند. به طور کلی سلول های خورشیدی ابزارهای نوری هستند که نور را به صورت مستقیم به الکتریسته تبدیل می کنند. در میان انواع مختلف سلول خورشیدی، سلول های خورشیدی مبنی بر ارگانو متال هالید پروسکایت ها (سلول های خورشیدی پروسکایتی)، به دلیل مزایایی همچون قیمت پایین مواد خام، فرآیند ساخت آسان و بازده تبدیل نسبتا بالا(نسبت به سلول های خورشیدی با همان محدوده قیمت) توجه بسیاری از دانشمندان را در چند سال اخیر، به خود جلب کرده اند. شبیه سازی و مدل سازی سلول های خورشیدی، ابزار مهم و بسیار موثر برای درک بهتر فیزیک مورد استفاده در این قطعات و همچنین بررسی دستگاه هایی با هزینه ساخت بالا و بسیار زمان بر، است. از این رو، در این پژوهش در راستای دستیابی به مدل دقیق، به شبیه سازی سه بعدی سلول های خورشیدی پروسکایتی پرداخته شده است. در این پایان نامه برای شبیه سازی سلول خورشیدی پروسکایتی از نرم افزار COMSOL Multiphysics استفاده شده است. روش حل این نرم افزار براساس روش حل المان محدود است. همچنین از معادلات استاندارد نفوذ-رانش جهت مدل سازی رفتار حامل ها استفاده شده است. در بخش نتایج، ابتدا تأثیر تغییرات دما و جایگزینی ماده ی انتقال دهنده حفره بر عمل کرد سلول های خورشیدی بررسی شده است. همچنین در این پژوهش به منظور افزایش بهره وری این نوع از سلول ها، ساختار جدیدی شامل یک لایه CH3NH3SnI3 به عنوان لایه جاذب نوری به ساختار سلول های خورشیدی پروسکایتی متداول اضافه شده است که این امر منجر به دستیابی به بازده 08/15 % شد. در ادامه با تغییر معماری لایه طلا (موج دار ساختن لایه طلا) و همچنین اضافه نمودن لایه ضد انعکاس از جنس MgF2 به این ساختار (ساختارسلول پروسکایتی شامل لایه CH3NH3SnI3) بازده 87/15 % حاصل شد.
پژوهشگران	محمد رزاقی (استاد راهنما)، سوما زندی (دانشجو)