رفتن به محتوای اصلی
گروه تحقیقاتی سان لب
۰2128426303 02166925886 info@sun-lab.ir

ساختار سلول خورشیدی پروسکایت

اولین سلول خورشید پروسکایتی با الهام از معماری سلول‌های رنگ‌دانه‌ای در سال ۲۰۰۹ توسط Miyasaka و همکاران گزارش شد . بازدهی سلول‌های خورشیدی طی سال‌های متمادی از ۳.۸٪ به٪ ۹.۸ و در پی آن به٪ ۱۲.۸ افزایش یافت. در تمامی این سلول‌ها ماده پروسکایتی بر روی زیر لایه متخلخل AL2O3، ZnO و یا TiO2 لایه نشانی می‌شود.

سلول خورشیدی پروسکایت

تا به امروز پربازده‌ترین سلول‌ها نیز نیازمند یک مرحله عملیات حرارتی با دمایی نسبتاً زیاد برای پخت لایه TiO2 متخلخل بودند. ازآنجایی‌که یکی از دلایل سوق پیدا کردن پژوهشگران به سمت سلول‌های خورشیدی کم کردن هزینه‌های تولید بوده، یکی از پیش‌نیازهای صنعتی شدن این سلول‌ها ایجاد بازدهی‌های بالا طی مراحلی با دمای نسبتاً کمتر است. در سال ۲۰۱۳ Snaith و همکارانش توانستند بازدهی سلول‌ها را تا٪ ۴/۱۵ با ساختاری صفحه‌ای و زیر لایه تیتان یا بازپخت شده در دمای بالا به‌عنوان لایه انتقال‌دهنده الکترون افزایش دهند. در شکل (۲-۱۰) تصویر شماتیک دو سلول پروسکایتی با ساختار صفحه‌ای مشخص است. همچنین سلول خورشیدی پروسکایتی می‌تواند با لایه انتقال‌دهنده الکترون با ساختار متخلخل نیز ایجاد شود. برخلاف نیمه‌رساناهای آلی طول نفوذ حاملان بار در ساختار پروسکایتی به‌قدر کافی زیاد هست که بتوان از آن در سلول صفحه‌ای ساده با دولایه n-type و p-type استفاده کرد، با این مزیت که مراحل تولید نیاز به عملیات حرارتی با دمای بالا را ندارد.

یک سلول خورشیدی پروسکایتی با ساختار متخلخل به شکل زیر است

پروسکایت

همانطور که در شکل مشخص است یک لایه متراکم و کم ضخامت تیتانیا روی یک شیشه رسانا قرار دارد. که روی ان لایه متخلخل تیتانیا نشانده میشود. سپس ماده پروسکایت  تخلخل های لایه تیتانیا را پر میکند.روی لایه پروسکایت یک لایه از ماده انتقال دهنده حفره قرار دارد و در نهایت الکترود که معمولا از جنس طلا است

 

برگشت به بالا