33441

تاثير افزودني بر پايداري جوهر پروسكايت و عملكرد سلول خورشيدي پروسكايت

كارشناسي ارشد

فيزيك ماده چگال

1401

1404/1/21

محمدرضا زماني ميميان

فريبا تاج آبادي

فيزيك

سلول‌هاي خورشيدي پروسكايتي به دليل بازده بالا و هزينه ساخت پايين، به‌عنوان يكي از گزينه‌هاي اميدبخش در حوزه انرژي‌هاي تجديدپذير مطرح شده‌اند. بااين‌حال، پايداري پايين اين سلول‌ها در برابر شرايط محيطي يكي از چالش‌هاي اصلي در مسير تجاري‌سازي آن‌ها محسوب مي‌شود. بهبود پايداري لايه پروسكايت از طريق استفاده از افزودني‌هاي شيميايي يكي از راهكارهاي مؤثر براي افزايش طول عمر و عملكرد اين سلول‌ها است. در اين پژوهش، تأثير افزودني‌هاي آمونيوم فرمات و دودسيل پريدينيوم كلرايد بر ويژگي‌هاي ساختاري، اپتوالكترونيكي و عملكرد سلول‌هاي پروسكايتي بررسي شده است. نتايج حاصل از روش‌هاي XRD، SEM، UV-Vis، PL و زاويه تماس نشان داد كه استفاده از اين افزودني‌ها باعث افزايش پايداري لايه و جوهر پيش‌مواد پروسكايت شده است. همچنين، بازده سلول‌هاي خورشيدي از 15.5% به 19.2% افزايش يافته است. علاوه بر اين، بررسي‌هاي انجام‌شده نشان داد كه افزودني‌هاي مذكور نقش مهمي در بهبود پايداري حرارتي، نوري و محيطي سلول‌ها دارند، به‌طوري‌كه نمونه‌هاي اصلاح‌شده پس از يك ساعت تابش نور در دماهاي بالا، كاهش بازدهي كمتري نسبت به نمونه‌هاي كنترل نشان دادند. اين نتايج نشان‌دهنده بهبود عملكرد و پايداري سلول‌هاي پروسكايتي در شرايط عملياتي است.

1404/03/12

The Influence of Additives on the Stability of Perovskite Ink and the Performance of Perovskite Solar Cells

4/10/2026 12:00:00 AM

Perovskite solar cells have garnered significant attention as a promising candidate in the field of renewable energy due to their high power conversion efficiency and low fabrication cost. However, their inherent instability under environmental conditions remains a critical challenge hindering their commercialization. Enhancing the stability of the perovskite layer through chemical additives is a viable strategy to improve both the operational lifetime and performance of these devices. In this study, the effects of ammonium formate and dodecylpyridinium chloride additives on the structural, optoelectronic, and photovoltaic properties of perovskite solar cells were systematically investigated. Characterization techniques including X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), ultraviolet-visible spectroscopy (UV-Vis), photoluminescence (PL), and contact angle measurements revealed that the incorporation of these additives significantly improved the stability of the perovskite layer and its precursor solution. Moreover, the power conversion efficiency of the solar cells was enhanced from 15.5% to 19.2%.Furthermore, thermal, photostability, and environmental stability assessments demonstrated that the modified devices exhibited superior resilience compared to the control samples, with reduced efficiency degradation following one hour of continuous light exposure at elevated temperatures. These findings underscore the potential of these chemical additives in augmenting both the performance and long-term stability of perovskite solar cells under practical operating conditions.

سلول خورشيدي پروسكايت , افزودني‌هاي جوهر , آمونيوم فرمات , دودسيل پريدينيوم كلرايد , افزايش بازدهي افزايش پايداري

Perovskite solar cells , ammonium formate , , efficiency enhancement , stability improvement

Alireza Mahmoodkhani

Dr.Mohammadreza zamani meymian