دانلود مقاله شبیه سازی عملکرد سلول های خورشیدی پروسکایت بدون سرب
چکیده
از نرم افزار شبیه سازی سلول های خورشیدی SCAPS برای شبیه سازی سلول خورشیدی پروسکایت مبتنی بر Sn با ساختار طراحی زیرلایه شیشه ای/FTO/ZnO/CH3NH3Snh/Cu2O/Au استفاده شد. اثرات ضخامت لایه جاذب و تراکم نقص و همچنین غلظت پذیرنده بر عملکرد سلول خورشیدی مورد بررسی قرار گرفت. از نتایج شبیه سازی، مشخص شده است که کاهش تراکم نقص لایه جاذب و بهبود پایداری Sn2+ از موضوعات کلیدی برای تحقیقات آینده هستند. هنگامی که ضخامت CH3NH3SnI3 500 nm باشد و حالت نقص 1×1014cm-3 باشد، عملکرد سلول بیشتر بهبود می یابد و ویِژگیهای بهینه خروجی سلول Voc = 0.917V ، Jsc = 33.148 mA-cm-2، FF = 80.02% و PCE = 23.93٪ می باشد.
1. مقدمه
پس از چندین دهه توسعه، سه نسل از سلول های خورشیدی معرفی شده اند. سلول خورشیدی پروسکایت (PSC) به عنوان نسل سوم سلول های خورشیدی جدید به دلیل ضریب جذب بالای لایه جذب (1) به طور کلی 104 -105cm-1 است. اکسایتون به دلیل انرژی پایین اتصال (2)، تحرک بالای حامل ها (3) و تداوم طولانی انتشار حامل ها (4) به طور گسترده ای مورد مطالعه قرار گرفته است. ساختار بلوری مواد پروسکایت دارای فرمول کلی ABX3 است که در آن A، Bو X اتم ها یا گروه های شیمیایی متفاوتی هستند. معمولا A یک کاتیون آلی، B یک یون فلزی و X یک گروه هالوژن است. در ساختار بلوری مواد پروسکایتی، یونهای B با یون های X برای تشکیل هشت وجهی (BX6) ، با یون های B در مرکز هشت وجهی، و یون های X در شش راس هشت وجهی، و یون های A که مراکز منافذ بین هشت وجهی را پر می کنند هماهنگ می شوند. از زمان اولین گزارش آن در سال 2009، راندمان تبدیل سلول های خورشیدی پروسکایت از 2.2 % اولیه به 25.5 % افزایش یافته است (5). متیلامین هالید سرب (MAPbX3، X = Cl، Br، I) به طور کلی یک ماده پروسکایتی با عملکرد بهتر در نظر گرفته می شود و به دلیل ضریب جذب بالا، خواص انتقال دوقطبی و همچنین طولانی بودن انتشار و تحرک بالای حامل به طور گسترده ای در زمینه انرژی خورشیدی پروسکایت مورد مطالعه قرار گرفته است. با این حال، سمیت عنصر سرب Pb ، موچب محدودیت کاربرد تجاری سلول های خورشیدی پروسکایت همراه با هالید متیل آمین سرب به عنوان لایه جاذب شده است. بنابراین، سلول های خورشیدی پروسکایت بدون سرب به موضوع داغ تحقیق در زمینه فن اوری فتوولتائیک تبدیل شده اند.
Abstract
The soar cell simulation software SCAPS was used to simulate a Sn-based perovskite solar cell with a design structure of Glass substrate/FTO/ZnO/ CH3NH3SnI3/Cu2O/Au. The effects of absorber layer thickness and defect density, as well as the acceptor concentration on the solar cell performance were investigated. From the simulation results, it is known that reducing the defect density of the absorber layer and improving the stability of Sn2+ are key issues for future research. When the thickness of CH3NH3SnI3 is 500 nm and the defect state is 1×1014cm°, the cell performance is further improved and the optimised cell output characteristics are Voc = 0.917V, Jsc = 33.148 mA cm-2, FF = 80.02% and PCE = 23.93%.
1. INTRODUCTION
After decades of development, solar cells have gone through three generations. As the third generation of new solar cells, Perovskite solar cell (PSC) is generally 104 ~105cm-1 due to its high absorption coefficient of absorption layer [1], Exciton has been widely studied for its low binding energy [2], high mobility of carriers [3], and long diffusion length of carriers [4]. The crystal structure of perovskite materials has the general formula ABX3, where A, B and X are different atoms or chemical groups. Usually A is an organic cation, B is a metal ion and X is a halogen group. In the crystal structure of perovskite materials, B ions are coordinated with X ions to form [BX6] octahedra, with B ions at the center of the octahedra and X ions at the six vertices of the octahedra, and A ions filling the centers of the pores between the octahedra. Since it was first reported in 2009, the conversion efficiency of perovskite solar cells has risen from an initial 2.2% to 25.5% [5]. Methylamine-lead halide (MAPbX3, X = Cl, Br, I) is generally considered to be a better performing perovskite material and has been extensively studied in the field of perovskite solar energy due to its high absorption coefficient, bipolar transport properties as well as its long diffusion length and high carrier mobility, however, the toxicity of lead element Pblimits the commercial application of perovskite solar cells with methylamine-lead halide as the absorber layer. Therefore, lead-free perovskite solar cells have become a hot topic of research in the field of photovoltaic technology.
(جهت بزرگ نمایی روی عکس کلیک نمایید)
چکیده
1. مقدمه
2. آزمایش
3. نتایج و بحث
A. تاثیر ضخامت لایه جاذب بر عملکرد سلول
B. تأثیر تراکم نقص لایه جاذب بر عملکرد سلول
c. اثر غلظت پذیرنده (NA) بر عملکرد سلول
4. نتیجه گیری
منابع
Abstract
I. INTR0DUCTI0N
II. EXPERIMENT
III. RESULTS AND DISCUSSI0N
A-Effect of absorber layer thickness on cell performance CH3NH3SnI3, as the absorber layer of a perovskite solar
B.Effect of absorber layer defect density on cell performance
C. Effect of acceptor concentration (NA) on cell performance Sn-based perovskites are direct bandgap semiconductors
IV. C0NCLUSI0NS
REFERENCES
این محصول شامل پاورپوینت ترجمه نیز می باشد که پس از خرید قابل دانلود می باشد. پاورپوینت این مقاله حاوی 13 اسلاید و 4 فصل است. در صورت نیاز به ارائه مقاله در کنفرانس یا سمینار می توان از این فایل پاورپوینت استفاده کرد.
در این محصول، به همراه ترجمه کامل متن، یک فایل ورد ترجمه خلاصه نیز ارائه شده است. متن فارسی این مقاله در 5 صفحه (1000 کلمه) خلاصه شده و در داخل بسته قرار گرفته است.
علاوه بر ترجمه مقاله، یک فایل ورد نیز به این محصول اضافه شده است که در آن متن به صورت یک پاراگراف انگلیسی و یک پاراگراف فارسی درج شده است که باعث می شود به راحتی قادر به تشخیص ترجمه هر بخش از مقاله و مطالعه آن باشید. این فایل برای یادگیری و مطالعه همزمان متن انگلیسی و فارسی بسیار مفید می باشد.
بخش مهم دیگری از این محصول لغت نامه یا اصطلاحات تخصصی می باشد که در آن تعداد 20 عبارت و اصطلاح تخصصی استفاده شده در این مقاله در یک فایل اکسل جمع آوری شده است. در این فایل اصطلاحات انگلیسی (تک کلمه ای یا چند کلمه ای) در یک ستون و ترجمه آنها در ستون دیگر درج شده است که در صورت نیاز می توان به راحتی از این عبارات استفاده کرد.