بررسی اثر روش‌های لایه نشانی لایه جاذب بر عملکرد سلول‌های خورشیدی پروسکایتی با هالوژن ترکیبی بدون ماده انتقال‌دهنده حفره

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه اتمی و مولکولی، دانشکده فیزیک، دانشگاه یزد

2 گروه پژوهشی فوتونیک دانشکده فیزیک، دانشگاه یزد

3 دانشکده فیزیک، دانشگاه ولی‌عصر رفسنجان

چکیده

: یکی از راه‌های بهبود بازده و پایداری سلول‌های خورشیدی پروسکایتی، مهندسی سطح‌ها و کنترل ریخت‌شناسی لایه پروسکایت است که به‌شدت روی عملکرد فتوولتاییک سلول تأثیر می‌گذارد. یکی از این راه‌ها استفاده از روش سنتز و لایه‌نشانی مناسب برای دست‌یابی به لایه با کیفیت است. در این کار، چهار روش بهینه‌شده (S1: روش دو مرحله‌ای بر پایه محلول، S2: روش تک‌مرحله‌ای با ضد حلال، S3: روش تک‌مرحله‌ای بدون ضد حلال، و S4: روش تلفیقی محلول به کمک تبخیری) برای سنتز پروسکایت ترکیبی CH3NH3PbI3-XClX به‌کار برده شده است. از بررسی عملکرد سلول‌های ساخته‌شده، دینامیک انتقال بار و ریخت‌شناسی سطح پروسکایت می‌توان نتیجه گرفت که روش S4 موجب سنتز لایه پروسکایت فشرده و بدون نقص با پوشش سطح عالی است و بهترین عملکرد را در مقایسه با سایر روش‌ها نشان می‌دهد (با چگالی جریان mA/cm2 70/13 ، ولتاژ مدار بازVolt  1، فاکتور پرشدگی 63/0 و بازده 82/8 %). اما از نظر تجاری‌سازی و اقتصادی روش S3 به مواد و انرژی کمتری نیاز دارد و مقرون به‌صرفه‌تر است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The study of deposition schemes effect of absorbing layer on performance of hole transport material free halogen mixed perovskite solar cells

نویسندگان [English]

  • fatemeh doost hosseini 1
  • abbas behjat 2 1
  • hamidreza mohseni 3 2
چکیده [English]

The quality of the perovskite film as an absorbing layer has a key role on photovoltaic performance of perovskite solar cells. One of the essential ways to control the perovskite crystal layer quality and morphology, is application of the suitable deposition method. In this work, we have used four optimised methods (i.e. S1: two step immersion, S2: one step with antisolvent, S3: one step without antisolvent and S4: vapor- assisted solution process) of fabricating perovskite absorbing layer of solar cells. The study of fabricated solar cells revealed that the S4 method leads to the dense and pin-hole-free and fully coverage layers of perovskite which present the best performance (PCE: 8.82%, J
SC
: 13.70 mA/cm
2
, V
OC
: 1 V and FF: 0.63). However, in commercialization and economical point of view, S3 method is suggested.