متن خبر

تاریخ خبر : ۱۳۹۵/۱۰/۱۳

تعداد بازدید : ۲۴۲

تعداد رای : ۷

ساخت سلولهای خورشیدی پروفسکایت مسطح، پربازده و پایدار

سلولهای خورشیدی پروفسکایت (PCEs) که از مواد آلی – فلزی هالید تشکیل شده اند در چند سال گذشته پیشرفت قابل توجه ای داشته اند به طوری که حداکثر بازده ی تبدیل انرژی در این سلولهای خورشیدی از 3.8% در سال 2009 به 22.1% در سال 2016 افزایش یافته است. چنین پیشرفتی برای هر نوع سیستم فوتوولتاییکی بی سابقه بوده است و همین امر منجر به شور و هیجان زیادی در این زمینه شده است. فرمول عمومی ساختارهای پروفسکایت ABX3 است که یک کاتیون ارگانیک به جای A، یک فلز در B، و یک هالید در X قرار میگیرد.

در پژوهشی که توسط خانم الهام حلوانی انارکی از دانشگاه صنعتی اصفهان و محقق پسادکتری دانشگاه EPFL سوییس به همراه احمد کرمانپور از دانشگاه صنعتی اصفهان و همکارانشان انجام شده است روش ساده و صنعتی برای تولید سلولهای خورشید پروفسکایت مسطح پیشنهاد شده است. این پژوهش در مجله ی Energy & Environmental Science چاپ شده است که مشمول دریافت 100 میلیون ریال تشویقی فدراسیون سرآمدان می باشد.

بازده ی بالای گزارش شده ی بیش از 20% با استفاده از لایه های نازک نانوتخلخل که در دمای بالا تولید شده اند و مواد پروفسکایت در آن نفوذ کرده اند بدست آمده است. سلولهای خورشیدی مسطح و بدون نانوتخلخل که به بازده ی 19.6% رسیده اند در رقابت با سلولهای نانوتخلخل عقب مانده اند. این پژوهش نشان میدهد که با یک فرایند ساده و دما پایین میتوان به بازده ی 21% برای ساختار مسطح و بدون نانوتخلخل رسید. 

در این پژوهش یک روش ساده، دما پایین ، سریع و با قابلیت تولید صنعتی برای لایه نشانی SnO2 ارائه شده است. بهترین ترکیب با روش پوشش دهی چرخشی و حمام شیمیایی بازده ای برابر با 21% را به همراه داشت. بدین ترتیب در مقایسه با روشی که در آن تنها از پوشش دهی چرخشی استفاده شده است، ولتاژ مدار باز (VOC) بالاتری بدست می آید. روش لایه نشانی اتمی (ALD) به صورت پایدار VOC بالاتری را به همراه میاورد که نشاندهنده ی تکرارپذیری لایه نشانی در این روش است در حالی که روش پوشش دهی چرخشی به همراه حمام شیمیایی به صورت پایدار ضریب تامین (fill factor) بیشتری از خود نشان میدهد. در مقایسه با تمام روشهای لایه نشانی، روش ترکیبی اسپین کوتینگ به همراه حمام شیمیایی منتج به ترکیبی از پارامترهای فوتوولتاییک ایده ال میشود که میتوان از میان آنها به منحنی پسماند بهبود یافته و پایداری بلند مدت هنگام مواجهه با تابش پیوسته ی نور مرئی اشاره کرد.

این پژوهش اهمیت لایه ی الکترونی انتخابی (ESL, electron selective layer ) را به عنوان روشی برای دستیابی به سلولهای خورشیدی پروفسکایت پربازده و پایدار نشان میدهد. بنابراین این روش پیشنهادی جدید که بر پایه ی محلول است، میتواند برای دستیابی به روش صنعتی برای تولید سلولهای خورشیدی پروفسکایت راه گشا باشد.


جهت مشاهده این مقاله لینک مقاله را کلیک کنید.

نظرات

پاسخ به نظــر بازگشت به حالت عادی ثبت نظر

نـــام
ایمیل
نظر شما
کارکترهایی که در تصویر می بینید را وارد نمایید. (حساس به حروف کوچک و بزرگ)