Skip to main content
SUPERVISOR
رضا ثابت داریانی (استاد راهنما) محمدرضا طرقی نژاد (استاد راهنما)
 
STUDENT
Marzieh Shirazi
مرضیه شیرازی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1391
Hole-conductor-freeperovskite solar cells were fabricated with Al-doped ZnO (AZO) nanostructure as electron collector layer and low-cost carbon paste as counter electrode. AZO nanostructure layer deposited by spray pyrolysis method with different Al doping content from 0 to 10%.The current–voltage characteristics,incident-photon-to-current conversion efficiency (IPCE) and Fields emission scanning electron spectroscopy (FESEM) were carried out to study the effect of Al doping content on the cell performance.The fill factor (FF),short circuit current density (J sc ) and power conversion efficiency (PCE) values exhibit clear dependence on the Al doping content. With the increasing of Al doping content from 0% to 5%, the FF,J sc and PCE values enhanced whereas these values decreased as the increasing of Al doping content from 5 to 10%. The PCE of 8.23% has been achieved under optimized conditions with Al doping content of 5%. Alsothe fabricated cell with 5% Al doping content reveals the lowest series resistance and highest recombination resistance
نانوساختاراکسیدروی آلائیده با آلومینیوم (AZO) بعنوان ماده انتقال دهنده الکترون و در سلول خورشیدی پروسکایتی بدون رسانای حفره بکارگرفته شد. اثرمیزان آلایش آلومینیوم روی کارایی سلول خورشیدی پروسکایتی بررسی شد. نانوساختاراکسیدروی آلائیده با آلومینیوم (AZO) روی زیرلایه اکسیدقلع‌آلائیده با فلوئور(FTO) به روش اسپری‌پایرولیز با مقادیر مختلف آلومینیوم لایه‌نشانی‌گردید. خواص ساختاری، مورفولوژی، اپتیکی و الکتریکی نمونه‌ها با استفاده از دستگاه پراش اشعه ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی گسیل میدانی (FESEM)، میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)، فتولومینسانس (PL) واسپکتروسکوپی مرئی-فرابنفش (UV-VIS) بررسی‌شد. نتایج XRD نشان‌داد که شدت پیک (002) و(101) اکسیدروی به مقدار آلومینیوم آلائیده شده درلایه AZO بستگی دارد. فاصله بین‌شبکه‌ای و اندازه‌دانه کریستالی با افزایش میزان آلومینیوم کاهش‌یافته، درحالیکه مقدار گاف انرژی وچگالی الکترون های آزاد افزایش‌می‌یابد. مقدار گسیل NBE در طیف فتولومینسانس با افزایش مقدار آلومینیوم به سمت طول‌موج‌های کوتاه‌تر جابه‌جا می‌شود. مقاومت‌الکتریکی نمونه‌ها با افزودن مقدارآلومینیوم کاهش‌یافته و به کمترین مقدارخود در نمونه با 3 % آلومینیوم می‌رسد. لایه‌های اکسیدروی‌آلائیده با آلومینیوم بعنوان لایه انتقال‌دهنده الکترون در سلول‌های خورشیدی پروسکایتی بدون رسانای حفره بکارگرفته شدند و اثر مقدار آلومینیوم روی خواص فتوولتائیک، ساختاری، اپتیکی و الکتروشیمیایی سلول‌های ساخته شده، بررسی‌گردید. مقدار ولتاژ مدار باز(V OC )، فاکتور انباشتگی (FF)، چگالی جریان مدارکوتاه (J sc )، بازده تبدیل توان (PCE) به طور مشخصی به مقدارآلومینیوم موجود در لایه AZO وابسته‌است. با افزایش مقدار آلومینیوم از 0 % به 5 % مقدار FF, J sc و‌‌PCE افزایش می‌یابد، درحالیکه با افزایش بیشتر مقدارآلومینیوم به 7 % و 10 % این مقادیر کمترمی‌شود. سلول خورشیدی ساخته‌شده با 5 % آلومینیوم دارای بالاترین بازده 23/8% می‌باشد. ازسویی دیگر این سلول دارای بیشترین مقدارمقاومت بازترکیب و مقاومت شانت وکمترین مقدار مقاومت‌سری می‌باشد. به منظور کاهش هزینه ساخت سلول‌های خورشیدی پروسکایتی و سهولت ساخت سلول از الکترودکربن بجای طلا بعنوان الکترود شمارنده استفاده‌گردید. خواص فتوولتائیک، ساختاری و الکتروشیمیایی سلول ساخته‌شده با الکترود کربن با سلول ساخته‌شده با الکترود طلا مقایسه‌گردید. اندازه‌گیری خواص فتوولتائیک سلول‌ها نشان داد که بازده سلول‌خورشیدی ساخته‌شده با الکترود کربن( 23/8 % ) از بازده سلول خورشیدی ساخته‌شده با الکترود طلا (45/5 % ) بیشتر است. سلول‌خورشیدی ساخته‌شده با الکترود کربن دارای مقاومت‌سری کمتر، مقاومت شانت و مقاومت بازترکیب بیشتر می‍باشد. این نتایج بیان می‌دارد که بکارگیری الکترود کربن در سلول‌های خورشیدی پروسکایتی بدون رسانای حفره که با استفاده ازالکترود کربن ساخته‌شده نسبت به سلول ساخته‌شده با الکترود طلا دارای بازده بالاتر و پایداری بیشتری می‌باشد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی