بهبود پهنای باند جذب در سلول های پروسکایتی پایه کربن با ساختار ترکیبی تله گذاری نور

در این مقاله، برای بهبود پهنای باند جذب در سلول های خورشیدی پروسکایت مبتنی بر کربن یک ساختار ترکیبی تله گذاری نور پیشنهادشده است. در این ساختار نانو ذرات نقره پوشیده شده با دی اکسید سیلیسیم در داخل لایه فعال تعبیه شده است. یک پوشش ضد انعکاس در سطح بالایی برای جذب طول موج های بیشتر قرارگرفته است. اثرات پارامترهای هندسی، ازجمله شعاع و دوره نانو ذرات نقره، ضخامت پوسته محافظ دی اکسید سیلیسیم و ضخامت پوشش ضد انعکاس، برجذب نور بررسی شده است. برای بررسی پارامترهای یادشده از روش دامنه زمانی تفاضل محدود در نرم افزار قدرتمند لومریکال استفاده شده است. در ابتدا یک سلول خورشیدی پروسکایت مبتنی بر کربن به عنوان مرجع معرفی شد سپس با اضافه کردن ساختار پیشنهادی با پارامترهای هندسی مختلف جذب نور موردبررسی قرار گرفت. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که تقریبا جذب کامل نور را می توان با پارامترهای ساختاری بهینه برای یک لایه پروسکایت باضخامت ۶۰۰ نانومتر با استفاده از این ساختار به دست آورد. چگالی جریان اتصال کوتاه بالای mA/cm۲۶۴/۲۵ را می توان با استفاده از نانو ذرات نقره - دی کسید سیلیسیم با شعاع ۱۰۰ نانومتر و دوره ۲۸۰ نانومتر و یک پوشش ضد انعکاس از جنس PMMA به ضخامت ۶۰ نانومتر برای یک لایه پروسکایت باضخامت ۶۰۰ نانومتر به دست آورد. این پارامتر نسبت به سلول های خورشیدی پروسکایتی مبتنی بر کربن بدون مدیریت نور، افزایش ۲۲ درصدی را نشان می دهد. ساختار ترکیبی به تله گذاری نور پیشنهادی امکان استفاده بهتر از نور و صرفه جویی در مصرف مواد در سلول های خورشیدی پروسکایتی مبتنی بر کربن را فراهم می کند.

Keywords:

کلیدواژه ها: سلول های خورشیدی پروسکایت , نانو ذرات , افزایش جذب , تله گذاری نور