دراسة تأثیر العیوب على الکفاءة الکمیة لخلایا البیروفسکایت الشمسیة

Abstract

اکتسبت خلایا البیروفسکایت الشمسیة (PSCs) اهتمامًا کبیرًا بمجال الطاقة الشمسیة فی ظل التطور السریع لتکنولوجیا التصنیع ، مما جعل خلایا بیروفسکایت الشمسیة عالیة الکفاءة والصدیقة للبیئة أکثر جاذبیة کمرشح بدیل لتولید الطاقة. تؤثر العیوب فی الطبقة الماصة والسطح الفاصل لخلایا بیروفسکایت المختلطة من هالید الرصاص على کفاءتها واستقرارها. رکز العمل الحالی على تأثیر کثافة العیوب ، ومساحة المقطع العرضی للعیوب ، ومستوى طاقة العیوب ، وأنواع العیوب فی الطبقة الماصة على الکفاءة الکمیة (QE) للخلیة. علاوة على ذلک ، تم أیضًا دراسة تأثیر العیوب فی السطح الفاصل بین طبقة نقل الإلکترون / طبقة الامتصاص وطبقة نقل الثقب / طبقة واجهات الامتصاص على نطاق واسع. فی هذا العمل ، سیتم محاکاة الخلایا الشمسیة الهجینة من الهالید بیروفسکایت باستخدام محاکاة سعة الخلایا الشمسیة أحادیة البعد SCAPS-1D. یتکون هیکل الخلایا الشمسیة من البیروفسکایت المقترح منETM /FTO / ممتص/ HTM على أساس TiO2 کطبقة ETM ؛ Cu2O کطبقة HTM ، وعلى CH3NH3PbI3 کطبقة ماصة. وفقًا للنتائج ، انخفضت کفاءة الکم QE بشکل حاد من 90.2٪ إلى 20٪ مع تغییر کثافة العیوب Nt ومساحة المقطع العرضی للعیوب σ فی طبقة الامتصاص من 1510 سم-3 إلى 10 18 سم -3 و 2 × 10- 13 سم 2 إلى 2 × 10-10 سم 2 على التوالی. وجد أیضًا أن مساحة المقطع العرضی للالتقاط یُظهر سلوکًا مشابهًا لسلوک کثافة العیوب فی الطبقة الماصة.

Keywords

• کفائة الکم
• خلایا بیروفسکایت الشمسیة
• العیوب
• .scaps-1d