طراحي و شبيه سازي سلول هاي خورشيدي پروسكايت

كارشناسي ارشد

امروزه بحران انرژي و آلودگي هوا، دو چالش مهم جهاني محسوب مي‌‌شوند. استفاده از انرژي خورشيد به‌‌عنوان يك منبع انرژي پاك و تجديد پذير و تبديل آن به جريان الكتريكي، راه‌‌حلي براي اين دو چالش است. هدف محققان توسعه سيستمي است كه بتواند انرژي خورشيد را با يك روش ساخت ساده، آسان و كم‌‌هزينه به جريان الكتريكي تبديل كند. سلولهاي خورشيدي را بر اساس فناوري ساخت، به سه دسته‌‌ي نسل اول، نسل دوم و نسل سوم تقسيم مي‌‌كنند. شبيهسازي و مدل‌‌سازي عددي به بهينه‌‌سازي ساختار سلول خورشيدي كمك نموده و درنتيجه باعث كاهش زمان و هزينه‌‌هاي مربوط به توسعه اين سلولها مي‌‌گردد. تمام مراحل شبيهسازي در اين پايان‌‌نامه توسط نرمافزار SCAPS انجام‌‌شده است. در اين پايان‌‌نامه، ابتدا يك سلول پروسكايتي با ساختار را موردبررسي و شبيهسازي قرار داديم . ازآنجايي‌‌كه چالش‌‌هاي اصلي در سلولهاي خورشيدي پروسكايت افزايش بازده و پايداري سلول و كاهش هزينه مي‌‌باشد و با توجه به اينكه پايداري در پروسكايت يك چالش بزرگ است در مرحله بعد يك ساختاري با پروسكايت تماماً معدني كه پايداري مطلوبي دارد شبيهسازي شد. سپس به بررسي اثر ضخامت هر يك از لايه‌‌ها بر روي كارايي سلول خورشيدي پرداخته شد و ضخامت بهبوديافته براي هر لايه انتخاب شد و درنهايت به منظور افزايش عملكرد سلول ماده‌‌ي ZnO براي لايه انتقال‌‌دهنده الكترون و جايگزين ماده و ماده CuO براي لايه انتقال‌‌دهنده حفره و جايگزين ماده spiro پيشنهاد شد.

194009

دانشگاه علم و صنعت ايران

الكترونيك

دكتر جمشيد فريبرز