بهجت قنواتی - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی
علیرضا محقق حضرتی - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی
سیده مژگان سید طالبی - دانشگاه ملی یانگ مینگ جیائو تونگ
جواد بهشتیان - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی

در این پژوهش، ساختار سلول خورشیدی پروسکایتی بر پایه قلع با لایه جاذب CH۳NH۳SnI۳، بدون لایه انتقال دهنده حفره (HTL) و تیتانیوم دی اکسید (TiO۲) به عنوان لایه انتقال دهنده الکترون (ETL) پیشنهاد شده است. برای شبیه سازی این سلول خورشیدی از نرم افزار SCAPS-۱D استفاده شده است که بر اساس حل همزمان معادلات پیوستگی و پواسون کار میکند و دارای قابلیت تعیین مشخصه I-V، بازده کوانتومی و تعیین ضخامت لایه ها است. تاثیر ضخامت لایه جاذب، لایه انتقال دهنده الکترون، دما و تابع کار، بر پارامترهای خروجی سلول خورشیدی پروسکایتی شبیه سازی شده، مانند ولتاژ مدار باز (Voc)، چگالی جریان اتصال کوتاه (Jsc)، ضریب پرشدگی FF، بازده تبدیل توان (PCE) و بازده کوانتومی (QE) بررسی و پایداری حرارتی سلول پیشنهادی نیز مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. ضخامت بهینه لایه انتقال دهنده الکترون و لایه جاذب به ترتیب ۰/۰۵ و ۱/۰ میکرومتر محاسبه شد. در پایان برای سلول خورشیدی مبتنی بر CH۳NH۳SnI۳ بدون HTL پیشنهادی، ولتاژ مدار باز ۰/۹۸ ولت، چگالی جریان اتصال کوتاه ۳۱/۶۵ میلی آمپر بر سانتیمتر مربع، ضریب پرشدگی %۸۴/۷۸ و بازده ۲۶ / ۳۳ ٪ به دست آمده است. این نتایج شبیه سازی در ساخت سلول های خورشیدی پروسکایتی پربازده وکم هزینه مفید خواهد بود.

سلول خورشیدی پروسکایتی، لایه جاذب پروسکایت بدون سرب، نرم افزار شبیهساز SCAPS-۱D