پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 21 |
| تعداد شماره‌ها | 660 |
| تعداد مقالات | 9,647 |
| تعداد مشاهده مقاله | 68,705,924 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 48,198,417 |
شبیه سازی و بهبود جذب سلول خورشیدی پروسکایت بر پایه نانو سیم های TiO2 | ||
| مدل سازی در مهندسی | ||
| دوره 23، شماره 82، مهر 1404، صفحه 185-192 اصل مقاله (579.18 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22075/jme.2024.31584.2518 | ||
| نویسندگان | ||
| عبداله علیزاده* 1؛ سمیه کیانی1؛ محمد باقر دلقوی1؛ شبنم عندلیبی2 | ||
| 1دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بناب، بناب، ایران | ||
| 2گروه مهندسی برق، دانشگاه آزاد اسلامی تبریز، تبریز، ایران | ||
| تاریخ دریافت: 06 شهریور 1402، تاریخ بازنگری: 03 تیر 1403، تاریخ پذیرش: 07 آذر 1403 | ||
| چکیده | ||
| دانش و فناوری بشری در دهۀ اخیر، از میان انواع سلول‌های خورشیدی، به «سلول‌های خورشیدی پروسکایت» بنابر دلایلی نظیر بازدهی نسبتاً بالا، فرآیند ساخت آسان و هزینه‌های تولید مقرون به صرف، نگاهی ویژه داشته است. با این حال، یکی از مهمترین مسائل پیش‌روی در این نوع از سلول-های خورشیدی، کیفیّت بخشیدن به لایه‌ها و اجزای آنها در جهت افزایش بازدهی است. در این مقاله سلول خورشیدی پروسکایت با ساختار متداول معرفی و شبیه سازی شده و سپس با قرار دادن نانو سیم های Tio2 در لایه جاذب افزایش جذب طیف نوری در لایه پروسکایت، مورد بررسی قرار گرفته است. نشان داده می‌شود که استفاده از نانوسیم‌های TiO2 باعث بهبود طیف جذب می شود. در ادامه برای رسیدن به نتایج بهتر اندازه شعاع نانو سیم‌ها، فاصله بین آنها و تعداد لایه های آنها مورد بررسی قرار گرفته و ساختار بهینه با بیشترین بازده جذب به عنوان ساختار پیشنهادی معرفی شده است. نتایج نشان می دهد که استفاده از نانوسیم‌های Tio2 با شعاع 20nm وفاصله بین آنها 70cm جذب نوری را نسبت به حالت بدون نانو ذرات 2.69% افزایش می دهد، محاسبه انتشار نور و مشخصات طیف جذب نوری درسلول خورشیدی معرفی شده توسط FDTD لومریکال انجام شده است. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| سلول های خورشیدی؛ پروسکایت؛ ساختارهای پروسکایتی؛ Tio2؛ طیف جذب | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Improving the Adsorption Profile of Perovskite Solar Cells by TiO2 Nanowires | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Abdollah Alizadeh1؛ Somayeh Kiani1؛ Mohammad Bagher Delghavi1؛ Shabnam Andalibi2 | ||
| 1Department of Electrical Engineering, University of Bonab, Bonab, Iran | ||
| 2Department of Electrical Engineering, Tabriz Branch, Islamic Azad university, Tabriz, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Because of some advantages of perovskite solar cells, such as good efficiency, simple manufacturing process and cost-effective production, perovskite solar cells has been taken into consideration in recent years. One of the most important issues in advancing of perovskite solar cells, is to improve the quality of the layers and their components in order to increase the light absorption and efficiency. In this article TiO2 nano-wire has been added to perovskite solar cells to enhance the absorption spectrum. The simulation results show the 2.69% increasing in adsorption profile. Absorption profile has been simulated in the FDTD of Lumerical software. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Solar cells, Perovskite, TiO2 Nanowire, Absorption profile | ||
| مراجع | ||
|
[1] Green, Martin A., Anita Ho-Baillie, and Henry J. Snaith. "The emergence of perovskite solar cells." Nature photonics 8, no. 7 (2014): 506-514. [2] Snaith, Henry J. "Perovskites: the emergence of a new era for low-cost, high-efficiency solar cells." The journal of physical chemistry letters 4, no. 21 (2013): 3623-3630. [3] Ghahremanirad, Elnaz, Saeed Olyaee, and Maryam Hedayati. "The influence of embedded plasmonic nanostructures on the optical absorption of perovskite solar cells." In Photonics, vol. 6, no. 2, p. 37. MDPI, 2019. [4] Ghahremanirad, Elnaz, Saeed Olyaee, Bahram Abdollahi Nejand, Pariya Nazari, Vahid Ahmadi, and Kambiz Abedi. "Improving the performance of perovskite solar cells using kesterite mesostructure and plasmonic network." Solar Energy 169 (2018): 498-504. [5] Ghahremanirad, Elnaz, Saeed Olyaee, Bahram A. Nejand, Vahid Ahmadi, and Kambiz Abedi. "Hexagonal array of mesoscopic HTM‐based perovskite solar cell with embedded plasmonic nanoparticles." physica status solidi (b) 255, no. 3 (2018): 1700291. [6] Ghahremanirad, Elnaz, Agustín Bou, Saeed Olyaee, and Juan Bisquert. "Inductive loop in the impedance response of perovskite solar cells explained by surface polarization model." The journal of physical chemistry letters 8, no. 7 (2017): 1402-1406. [7] Im, Jeong-Hyeok, Chang-Ryul Lee, Jin-Wook Lee, Sang-Won Park, and Nam-Gyu Park. "6.5% efficient perovskite quantum-dot-sensitized solar cell." Nanoscale 3, no. 10 (2011): 4088-4093. [8] Baudrit, Mathieu, and Carlos Algora. "Tunnel diode modeling, including nonlocal trap-assisted tunneling: a focus on III–V multijunction solar cell simulation." IEEE transactions on electron devices 57, no. 10 (2010): 2564-2571. [9] Kim, Hui-Seon, Jin-Wook Lee, Natalia Yantara, Pablo P. Boix, Sneha A. Kulkarni, Subodh Mhaisalkar, Michael Gratzel, and Nam-Gyu Park. "High efficiency solid-state sensitized solar cell-based on submicrometer rutile TiO2 nanorod and CH3NH3PbI3 perovskite sensitizer." Nano letters 13, no. 6 (2013): 2412-2417. [10] Asadzade, Amir, and Shabnam Andalibi Miandoab. "Design and simulation of 3D perovskite solar cells based on titanium dioxide nanowires to achieve high-efficiency." Solar Energy 228 (2021): 550-561. [11] Liu, Dianyi, and Timothy L. Kelly. "Perovskite solar cells with a planar heterojunction structure prepared using room-temperature solution processing techniques." Nature photonics 8, no. 2 (2014): 133-138. [12] Xu, Yang, Yi Wang, Jichao Yu, Bingjie Feng, Hai Zhou, Jun Zhang, Jinxia Duan et al. "Performance improvement of perovskite solar cells based on pcbm-modified ZnO-nanorod arrays." IEEE Journal of Photovoltaics 6, no. 6 (2016): 1530-1536. [13] Da, Yun, Yimin Xuan, and Qiang Li. "Quantifying energy losses in planar perovskite solar cells." Solar Energy Materials and Solar Cells 174 (2018): 206-213. [14] Jiménez-Solano, Alberto, Sol Carretero-Palacios, and Hernán Míguez. "Absorption enhancement in methylammonium lead iodide perovskite solar cells with embedded arrays of dielectric particles." Optics express 26, no. 18 (2018): A865-A878. [15] Wang, Kuo-Chin, Jun-Yuan Jeng, Po-Shen Shen, Yu-Cheng Chang, Eric Wei-Guang Diau, Cheng-Hung Tsai, Tzu-Yang Chao et al. "P-type mesoscopic nickel oxide/organometallic perovskite heterojunction solar cells." Scientific reports 4, no. 1 (2014): 4756. [16] Docampo, Pablo, James M. Ball, Mariam Darwich, Giles E. Eperon, and Henry J. Snaith. "Efficient organometal trihalide perovskite planar-heterojunction solar cells on flexible polymer substrates." Nature communications 4, no. 1 (2013): 2761. [17] Liu, Mingzhen, Michael B. Johnston, and Henry J. Snaith. "Efficient planar heterojunction perovskite solar cells by vapour deposition." Nature 501, no. 7467 (2013): 395-398. [18] Christians, Jeffrey A., Raymond CM Fung, and Prashant V. Kamat. "An inorganic hole conductor for organo-lead halide perovskite solar cells. Improved hole conductivity with copper iodide." Journal of the American Chemical Society 136, no. 2 (2014): 758-764. [19] Qin, Peng, Soichiro Tanaka, Seigo Ito, Nicolas Tetreault, Kyohei Manabe, Hitoshi Nishino, Mohammad Khaja Nazeeruddin, and Michael Grätzel. "Inorganic hole conductor-based lead halide perovskite solar cells with 12.4% conversion efficiency." Nature communications 5, no. 1 (2014): 3834. [20] Löper, Philipp, Michael Stuckelberger, Bjoern Niesen, Jérémie Werner, Miha Filipic, Soo-Jin Moon, Jun-Ho Yum, Marko Topič, Stefaan De Wolf, and Christophe Ballif. "Complex refractive index spectra of CH3NH3PbI3 perovskite thin films determined by spectroscopic ellipsometry and spectrophotometry." The journal of physical chemistry letters 6, no. 1 (2015): 66-71. [21] Yang, Hwa-Young, Won-Yeop Rho, Seul Ki Lee, Sang Hoon Kim, and Yoon-Bong Hahn. "TiO2 nanoparticles/nanotubes for efficient light harvesting in perovskite solar cells." Nanomaterials 9, no. 3 (2019): 326. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 133 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 83 |
||