21649

21649

طراحي و شبيه سازي سلول هاي خورشيدي پروسكايت

كارشناسي ارشد

الكترونيك

95-96

1398/4/24

دكتر جمشيد فريبرز

برق

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.

1398/10/24

Design and simulation of perovskite solar cells

7/15/2019 12:00:00 AM

Today, the energy crisis and air pollution are two major global challenges. Using the sun as a clean and renewable energy source and converting it to electric current is a solution to these two challenges. The goal of the researchers is to develop a system that can convert solar energy to electrical current in a simple, easy and cost-effective way. Technology based solar cells are divided into three categories: first generation, second generation and third generation. Numerical simulation and modeling help optimize the structure of the solar cell, thereby reducing the time and costs involved in developing these cells. All the simulation steps in this thesis were performed by SCAPS software. In this thesis, we first examine and simulate a perovskite cell with the structure of . Since the main challenges in perovskite solar cells are increasing efficiency and cell stability and reducing cost, and since stability in perovskite is a major challenge, a simulated structure with all mineral perovskite is subsequently simulated. Then, the effect of the thickness of each layer on the solar cell performance was investigated and the improved thickness was selected for each layer and finally to enhance the cell performance, the ZnO material for the electron transfer was replaced with material and the CuO material for the hole transfer layer was replaced with spiro material.

شبيه سازي

Simulation