فهرست

بررسی مشخصه‌های سلول خورشیدی سیلیکونی حساس‌شده توسط نقاط کوانتومی CdSe با روش FDTD

نشریه: سال سوم -شماره4- زمستان 1395 - مقاله 7   صفحات :  243 تا 247



کد مقاله:
nm-236

مولفین:
مسعود لازمی: دانشگاه تبریز - پژوهشکده فیزیک کاربردی و ستاره شناسی
مسعود لازمی: دانشگاه تبریز - پژوهشکده فیزیک کاربردی و ستاره شناسی
اصغر عسگری: دانشگاه تبریز - فیزیک کاربردی


چکیده مقاله:

خورشید نور فرابنفش، مرئی و مادون قرمز را گسیل می‌کند، اما سلول های خورشیدی سیلیکونی به صورت عمده نور مرئی را جذب می کنند. استفاده از نقاط کوانتومی روشی برای افزایش بازده تبدیل توان سلول‌های خورشیدی است. نقاط کوانتومی CdSe نور فرابنفش را جذب و نور مرئی را گسیل می‌کنند، بنابراین فوتون‌های پرانرژی تبدیل به فوتون‌های کم‌انرژی میشوند. در این مقاله با استفاده از روش FDTD مشخصه‌های یک سلول خورشیدی نقطه کوانتومی را شبیه ‌سازی کردیم. به کار بردن نقاط کوانتومی CdSe بازتاب سطحی را کاهش و چگالی جریان مدار-کوتاه و نرخ تولید را افزایش داد. افزایش بازده تبدیل توان در مقایسه با سلول خورشیدی بدون نقطه کوانتومی 23،88 بدست آمد.


Article's English abstract:

The sun emits ultraviolet UV, visible and infrared light, however silicon-based solar cells mainly absorb visible light. The employing of the quantum dots QDs is a way to increasing the efficiency of the solar cells. CdSe QDs absorb UV light and emit visible light, thus high-energy photons are converting to low-energy photons. In this paper, we simulated the characteristics of a quantum dot solar cell by means of FDTD method. The employing of the CdSe QDs reduced the surface reflectance and enhanced short-circuit current density and generation rate. The enhancement of PCE is 23.88 comparing to solar cell without QDs.


کلید واژگان:
بازده تبدیل توان، روش FDTD، سلول خورشیدی سیلیکونی، نقاط کوانتومی CdSe

English Keywords:
Power Conversion Efficiency, FDTD Method, Silicon Solar Cell, CdSe Quantum Dots

منابع:
ندارد

English References:
[1] A. G. Pattantyus-Abraham, I. J. Kramer, A. R. Barkhouse, X. Wang, G. Konstantatos, R. Debnath, L. Levina, I. Raabe, M. K. Nazeeruddin, M. Gra?tzel, and E. H. Sargent, “Depleted-Heterojunction Colloidal Quantum Dot Solar Cells,” ACS Nano, vol. 4, no. 6, pp. 3374–3380, Jun. 2010. [2] E. H. Sargent, “Colloidal quantum dot solar cells,” Nat. Photonics, vol. 6, no. 3, pp. 133–135, 2012. [3] G. Konstantatos, I. Howard, A. Fischer, S. Hoogland, J. Clifford, E. Klem, L. Levina, and E. H. Sargent, “Ultrasensitive solution-cast quantum dot photodetectors,” Nature, vol. 442, no. 7099, pp. 180–183, 2006. [4] S. M. Geyer, J. M. Scherer, N. Moloto, F. B. Jaworski, and M. G. Bawendi, “Efficient luminescent down-shifting detectors based on colloidal quantum dots for dual-band detection applications,” ACS Nano, vol. 5, no. 7, pp. 5566–5571, 2011. [5] B. S. Mashford, M. Stevenson, Z. Popovic, C. Hamilton, Z. Zhou, C. Breen, J. Steckel, V. Bulovic, M. Bawendi, S. Coe-Sullivan, and P. T. Kazlas, “High-efficiency quantum-dot light-emitting devices with enhanced charge injection,” Nat. Photonics, vol. 7, no. 5, pp. 407–412, Apr. 2013. [6] Y. Yang, Y. Zheng, W. Cao, A. Titov, J. Hyvonen, J. R. Manders, J. Xue, P. H. Holloway, and L. Qian, “High-efficiency light-emitting devices based on quantum dots with tailored nanostructures,” Nat. Photonics, 2015. [7] R. C. Somers, M. G. Bawendi, and D. G. Nocera, “CdSe nanocrystal based chem-/bio- sensors,” Chem Soc Rev, vol. 36, no. 4, pp. 579–591, 2007. [8] V. I. Klimov, a a Mikhailovsky, S. Xu, a Malko, J. a Hollingsworth, C. a Leatherdale, H. Eisler, and M. G. Bawendi, “Optical Gain and Stimulated Emission in Nanocrystal Quantum Dots,” Science (80-. )., vol. 290, no. 5490, pp. 314–317, 2000. [9] I. L. Medintz, H. T. Uyeda, E. R. Goldman, and H. Mattoussi, “Quantum dot bioconjugates for imaging, labelling and sensing,” Nat. Mater., vol. 4, no. 6, pp. 435–446, Jun. 2005. [10] J. Zhou, Y. Yang, and C. Y. Zhang, “Toward Biocompatible Semiconductor Quantum Dots: From Biosynthesis and Bioconjugation to Biomedical Application,” Chem. Rev., vol. 115, no. 21, pp. 11669–11717, Nov. 2015. [11] S. W. Baek, J. H. Shim, H. M. Seung, G. S. Lee, J. P. Hong, K. S. Lee, and J. G. Park, “Effect of core quantum-dot size on power-conversion-efficiency for silicon solar-cells implementing energy-down-shift using CdSe/ZnS core/shell quantum dots,” Nanoscale, vol. 6, no. 21, pp. 12524–12531, 2014. [12] J. Wu and Z. M. Wang, Eds., Quantum Dot Solar Cells, vol. 15. New York, NY: Springer New York, 2014.



فایل مقاله
تعداد بازدید: 272
تعداد دریافت فایل مقاله : 17



طراحی پرتال (طراحی پورتال): آرانا نتورکطراحی پرتال (طراحی پورتال): آرانا نتورک