پیشرفت های سال های اخیر سلول های پروسکایت بر اساس نوع مواد آلی و روش های لایه گذاری مورد مطالعه قرار گرفته است. با استفاده از این مواد و روش های لایه گذاری بازده بالا تری برای این نوع از سلول های خورشیدی گزارش شده است.همچنین انتقال بار در سلول¬های خورشیدی با چهارچوب AL2O3 و شبیه¬سازی عددی قدم¬زنی تصادفی براساس مدل هاپینگ برای انتقال بار و وابستگی ضریب نفوذ و بازده گیراندازی سلول¬ها در پارامترهای مورفولوجیکال(ریخت شناسی) معرفی می¬شود.سپس اکسید نیکل/کربن نه تنها به عنوان لایه انتقال حفره بلکه به عنوان یک الکترود شمارنده در ناهماهنگی های سطحی مبتنی بر PCs¬ها با برنامه wxAMPS شبیه سازی شد و نتایج شبیه¬سازی نشان¬دهنده وابستگی بالای بازدهی تبدیل قدرت(PCE) به اثر انحراف باند بین مواد انتقال حفره(HTM) و لایه¬های پروسکایت است. یک سلول خورشیدی ناهمگن دو لایه می تواند تغییری در کارایی حتی بالاتر از سلول خورشیدی پرووسکایت معمولی بدست دهد. چنین طرحی از یک ویژگی استفاده می کند که لایه نیمه هادی با باند انرژی مستقیم می تواند در جذب طول موج طولانی نور بهتر باشد و مکمل لایه پرووسکایت است. لایه نیمه هادی را مطالعه کردیم و دریافتیم که GeSe بهترین است، بازده جذب نور در سلول خورشیدی پرووسکایت / GeSe به طور قابل توجهی افزایش می یابد. راندمان تبدیل انرژی می تواند تا حدی افزایش یابد تا وقتی که فاکتور پرشدگی و ولتاژ مدار باز بهبود یابد. این استراتژی راه جدیدی را برای توسعه سلول های خورشیدی با کاربردهای عملی و کارایی بالا باز می کند. می توانید این پروژه مهندسی برق را به صورت فایل word و 28 اسلاید پاورپوینت دانلود نمایید.
مقدمه
یکی از چالش ها بزرگی که امروزه بشر با آن رو به رو می باشد تامین انرژی ارزان ، سازگرا با محیط زیست و با بازده بالا می باشد، با توجه به هزینه های بالای تولید، انتقال ، توزیع و تعمیر و نگهداری انرژی برق تنها راه برون رفت از مشکلاتی همچون تولید تجهیزات در زمینه تولید انرژی و تحریم های حاکم بر کشور عزیزمان ، استفاده از منابع انرژی های تجدیدپذیر سازگار با محیط زیست کشورمان می باشد.ازانواع انرژی های تجدید پذیر می توان به انرژی خورشیدی و باد و آب و موج دریا و... را به شمار آورد. اما انرژی خورشیدی وسیع ترین منبع انرژی در جهان است که به آسانی و رایگان قابل دسترس می باشد. سلول های خورشیدی آلی به سرعت در دهه های اخیر به علت پیشرفت‌های تکنولوژیکی پلیمرهای نیمه هادی توسعه یافته اند که دارای مزایای فراوانی از جمله مواد کم‌هزینه، تولید رول- به - رول با بازدهی بالا، انعطاف‌پذیری مکانیکی و وزن سبک است ، بنابراین، پرووسکیت‌های هالیدی مختلط آلی- غیرآلی ( )وارد میدان می شود و در زمان کوتاهی مواد PV توسعه می‌یابند که در آن بازده تبدیل سلول‌های خورشیدی مبتنی بر پروسکایت به سرعت از %3.8 به 22.1% در چند سال گذشته افزایش می یابد.سلول¬های خورشیدی پروسکایت متال هالید (PSCs) به عنوان جایگزین فناوری¬های فوتوولتائیک موجود، به همراه پردازش ¬پذیری محلول و عملکرد برتر فوتوولتائیک ظاهر شدند.برای افزایش بازده توان و کاربرد صنعتی سلول های خورشیدی باید مواد مناسب و روش های لایه گذاری بیشتر مورد مطالعه قرار گیرد تا چالش های موجود در روش های و مواد به کار گرفته شده در این ساختار بهبود یابد.
فهرست مطالب
عنوان............................................................................................................................................................................................صفحه
فصل1 کلیات تحقیق
1-1- مقدمه...............................................................................................................................................................1..
1-1-اهداف تحقیق..........................................................................................................................................................2
فصل2 تاریخچه و فیزیک سلول های خورشیدی
2-1-تاریخچه.............................................................................................................................................................................3
2-2-سلول های خورشیدی معدنی...................................................................................................................4
2-3-سلول های خورشیدی آلی............................................................................................................................................4
2-4-سلول های خورشیدی آلی فلزی (پروسکایت)..........................................................................................................4
2-5- روند رشد سلول های خورشیدی................................................................................................................................6
فصل3 مروری بر کار های انجام شده
3-1 تاثیرات مورفولوژی و ضخامت چهارچوب AL2O3 بر انتقال بار...........................................................................8
3-1-1 مقدمه...........................................................................................................................................................................8
3-1-2 شبیه سازی عددی....................................................................................................................................................9
3-1-3 نتایج و بحث..............................................................................................................................................................11
3-1-4 نتیجه گیری..............................................................................................................................................................13
3-2 انتقال حفره از ترکیب اکسید نیکل با کربن............................................................................................................14
3-2-1 مقدمه ........................................................................................................................................................................14
3-2-2 مدلسازی سلول¬های خورشیدی پروسکایت........................................................................................................14
3-2-3 نتایج و بحث.............................................................................................................................................................16
3-2-4 نتیجه¬گیری..............................................................................................................................................................19
3-3 سلول خورشيدي دو لایه با پیوند ناهمگن .........................................................21
3-3-1 مقدمه...................................................................................................................................................................21
3-3-2 جذب نور سلول خورشیدی دو لایه...............................................................................................................22
3-3-3 خواص الکتریکی و کارایی سلول خورشیدی دو لایه‌ای............................................................................25
3-3-4 روش ها...............................................................................................................................................................32
3-3-5 نتیجه گیری.......................................................................................................................................................34
3-4 طراحی نانوفوتونیک سلول های خورشیدی پروسکایت/ سیلیکون دوپشته...............................................34
3-4-1 مقدمه.................................................................................................................................................................34
3-4-2 طراحی سلول های خورشیدی دوپشته پروسکیت / سیلیکون کریستالی...........................................35
3-4-3 خواص مواد نوری............................................................................................................................................38
3-4-4 روش شبیه‌سازی نوری...................................................................................................................................40
3-4-5 نتایج....................................................................................................................................................................41
3-4-6 جمع بندی........................................................................................................................................................48
3-5 شبیه سازی بهبود کارایی سلول خورشیدی پروسکایت : ایجاد بافت نانو روی آن...............................49
3-5-1 مقدمه..................................................................................................................................................................49
3-5-2 تنظیمات شبیه سازی.......................................................................................................................................50
3-5-3 نتایج و بحث ها..................................................................................................................................................52
3-5-4 نتیجه گیری ...................................................................................................................................................58
فصل4 نتیجه گیری و پیشنهادات
4-1- نتیجه گیری.........................................................................................................................................................59
4-2- پیشنهاد ها...........................................................................................................................................................60
منابع.......................................................................................................................................................................................61