Skip to main content
SUPERVISOR
رضا ثابت دارياني (استاد راهنما) محمدرضا طرقي نژاد (استاد راهنما)
 
STUDENT
Marzieh Shirazi
مرضيه شيرازي

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
چکيده نانوساختاراکسيدروي آلائيده با آلومينيوم (AZO) بعنوان ماده انتقال دهنده الکترون و در سلول خورشيدي پروسکايتي بدون رساناي حفره بکارگرفته شد. اثرميزان آلايش آلومينيوم روي کارايي سلول خورشيدي پروسکايتي بررسي شد. نانوساختاراکسيدروي آلائيده با آلومينيوم (AZO) روي زيرلايه اکسيدقلع‌آلائيده با فلوئور(FTO) به روش اسپري‌پايروليز با مقادير مختلف آلومينيوم لايه‌نشاني‌گرديد. خواص ساختاري، مورفولوژي، اپتيکي و الکتريکي نمونه‌ها با استفاده از دستگاه پراش اشعه ايکس (XRD)، ميکروسکوپ الکتروني گسيل ميداني (FESEM)، ميکروسکوپ نيروي اتمي (AFM)، فتولومينسانس (PL) واسپکتروسکوپي مرئي-فرابنفش (UV-VIS) بررسي‌شد. نتايج XRD نشان‌داد که شدت پيک (002) و(101) اکسيدروي به مقدار آلومينيوم آلائيده شده درلايه AZO بستگي دارد. فاصله بين‌شبکه‌اي و اندازه‌دانه کريستالي با افزايش ميزان آلومينيوم کاهش‌يافته، درحاليکه مقدار گاف انرژي وچگالي الکترون هاي آزاد افزايش‌مي‌يابد. مقدار گسيل NBE در طيف فتولومينسانس با افزايش مقدار آلومينيوم به سمت طول‌موج‌هاي کوتاه‌تر جابه‌جا مي‌شود. مقاومت‌الکتريکي نمونه‌ها با افزودن مقدارآلومينيوم کاهش‌يافته و به کمترين مقدارخود در نمونه با 3 % آلومينيوم مي‌رسد. لايه‌هاي اکسيدروي‌آلائيده با آلومينيوم بعنوان لايه انتقال‌دهنده الکترون در سلول‌هاي خورشيدي پروسکايتي بدون رساناي حفره بکارگرفته شدند و اثر مقدار آلومينيوم روي خواص فتوولتائيک، ساختاري، اپتيکي و الکتروشيميايي سلول‌هاي ساخته شده، بررسي‌گرديد. مقدار ولتاژ مدار باز(V OC )، فاکتور انباشتگي (FF)، چگالي جريان مدارکوتاه (J sc )، بازده تبديل توان (PCE) به طور مشخصي به مقدارآلومينيوم موجود در لايه AZO وابسته‌است. با افزايش مقدار آلومينيوم از 0 % به 5 % مقدار FF, J sc و‌‌PCE افزايش مي‌يابد، درحاليکه با افزايش بيشتر مقدارآلومينيوم به 7 % و 10 % اين مقادير کمترمي‌شود. سلول خورشيدي ساخته‌شده با 5 % آلومينيوم داراي بالاترين بازده 23/8% مي‌باشد. ازسويي ديگر اين سلول داراي بيشترين مقدارمقاومت بازترکيب و مقاومت شانت وکمترين مقدار مقاومت‌سري مي‌باشد. به منظور کاهش هزينه ساخت سلول‌هاي خورشيدي پروسکايتي و سهولت ساخت سلول از الکترودکربن بجاي طلا بعنوان الکترود شمارنده استفاده‌گرديد. خواص فتوولتائيک، ساختاري و الکتروشيميايي سلول ساخته‌شده با الکترود کربن با سلول ساخته‌شده با الکترود طلا مقايسه‌گرديد. اندازه‌گيري خواص فتوولتائيک سلول‌ها نشان داد که بازده سلول‌خورشيدي ساخته‌شده با الکترود کربن( 23/8 % ) از بازده سلول خورشيدي ساخته‌شده با الکترود طلا (45/5 % ) بيشتر است. سلول‌خورشيدي ساخته‌شده با الکترود کربن داراي مقاومت‌سري کمتر، مقاومت شانت و مقاومت بازترکيب بيشتر مي‍باشد. اين نتايج بيان مي‌دارد که بکارگيري الکترود کربن در سلول‌هاي خورشيدي پروسکايتي بدون رساناي حفره که با استفاده ازالکترود کربن ساخته‌شده نسبت به سلول ساخته‌شده با الکترود طلا داراي بازده بالاتر و پايداري بيشتري مي‌باشد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی