فهرست

بهینه سازی پارامترهای موثر در لایه نشانی فیلم پروسکایت با روش لایه‌نشانی دو مرحله‌ای متوالی و کاربرد در سلول خورشیدی

نشریه: سال سوم -شماره3- پاییز 1395 - مقاله 1   صفحات :  129 تا 134



کد مقاله:
nm-243

مولفین:
رحیمه صدیقی
فریبا تاج آبادی
نیما تقوی نیا


چکیده مقاله:

تبدیل نور به انرژی با استفاده از سلولهای خورشیدی به صورت گسترده طی 50 سال گذشته با استفاده از ترکیبهای مختلفی از نیمرساناها مورد مطالعه قرار گرفته است. پروسکایتهای آلی-معدنی دسته جدیدی از جاذبهای نور هستند که اخیرا مورد توجه قرار گرفتهاند. گاف انرژی مستقیم، ضریب جذب و تحرکپذیری بالا، این مواد را به جاذبهای مناسبی در سلولهای خورشیدی تبدیل کرده است.مورفولوژی،استوکیومتری و کریستالینیتی این مواد روی عملکرد سلول موثر بوده، به همین دلیل روش لایه ‌نشانی این مواد اهمیت زیادی دارد. بازده سلولهای پروسکایت، تنها با تغییر و بهبود روش لایهنشانی، طی دو سال از 9 تا 15 افزایش یافته است.در این پژوهش، از روش دو مرحلهای برای لایهنشانی پروسکایت استفاده شده است.به منظور بهبود عملکرد سلول، پارامترهای مختلفی از جمله ضخامت فیلم TiO2، غلظت محلول CH3NH3I و یا زمان غوطهوری بهینهسازی شده است. در نهایت در شرایط بهینه، بیشینه بازدهی 9/11 از این سلول‌ها حاصل شد.


Article's English abstract:

Light-energy conversion by photoelectrochemical cells has been extensively studied in the past 50 years using various combinations of semiconductors. Organic–inorganic perovskites have recently attracted increasing attention as light absorber. A direct band gap, strong light absorption, and high carrier mobility make them excellent absorber in solar cells. The morphology, stoichiometry and crystallinity of perovskites have significant effect on the device performance significantly, then deposition techniques are critical to achieve high efficiency solar cells. Efficiency of perovskite solar cells improve from 9 to 15 in two years due to change of deposition method. In this research, the two step technique was employed for the deposition of perovskite films. Different parameters of this method such as TiO2 thickness, concentration of the CH3NH3I solution and dipping time in the CH3NH3I solution were optimized. Finally, in optimized condition, we obtained a power conversion efficiency of 11.9.


کلید واژگان:
پروسکایت‌های آلی معدنی، روش دومرحله‌ای، سلول خورشیدی

English Keywords:
Organic–inorganic perovskite, Two-Step technique, Solar cell

منابع:

English References:
[1] A. Poglitsch, D. Weber, “Dynamic disorder in ethyl ammonium tri halogen oplumbates (II) observed by millimeter-wave spectroscopy”, J. Chem. Phys., vol. 87, pp. 6373-6378, 1987. [2] D.B. Mitzi, C.A. Feild, W.T.A. Harrison, A.M. Guloy, “Conducting tin halides with a layered organic-based perovskite structure”, Nature., vol. 369,pp. 467–469, 1994. [3] D.B. Mitzi, S. Wang, C.A. Feild, C.A. Chess, A.M. Guloy, “Conducting Layered Organic-inorganic Halides Containing <110>-Oriented Perovskite Sheets”, Science, vol. 267, pp. 1473–1476, 1995. [4]D.B. Mitzi, “Synthesis, Structure, and Properties of Organic-Inorganic Perovskites and Related Materials”,Progress in Inorganic Chemistry, pp. 1-121, 1999. [5] A. Kojima, K. Teshima, Y. Shirai, T. Miyasaka, “Organometal halide perovskites as visible-light sensitizers for photovoltaic cells”, J. Am. Chem. Soc., vol. 131, pp. 6050–6051. 2009. [6] J.-H. Im, C.-R. Lee, J.-W. Lee, S.-W. Park, N.-G. Park, “6.5% Efficient Perovskite Quantum-Dot-Sensitized Solar Cell, Nanoscale”,vol. 3, pp. 4088-4093, 2011. [7] H.-S. Kim, C.-R. Lee, J.-H. Im, K.-B. Lee, T. Moehl, A. Marchioro, S.-J. Moon, R. Humphry-Baker, J.-H. Yum, J.E. Moser, M. Grätzel, N.-G. Park, “Lead iodide perovskite sensitized all-solid-state submicron thin film mesoscopic solar cell with efficiency exceeding 9%”, Sci. Rep., vol. 2, pp. 591, 2012. [8] National Renewable Energy Labs (NREL) Efficiency Chart, http://www.nrel.gov/ncpv/images/efficiency_chart.jpg [accessed on August 2016]. [9] J. Burschka, N. Pellet, S.-J. Moon, R. Humphry-Baker, P. Gao, M.K. Nazeeruddin, M. Grätzel, “Sequential deposition as a route to high-performance perovskite-sensitized solar cells.”, Nature., vol. 499,pp. 316–320, 2013.



فایل مقاله
تعداد بازدید: 744
تعداد دریافت فایل مقاله : 88



طراحی پرتال (طراحی پورتال): آرانا نتورکطراحی پرتال (طراحی پورتال): آرانا نتورک