KaydedilenlerDerginizi ekleyin

Dergiler / Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi / 2021 / Cilt: 9 - Sayı: 1

$CH_3NH_3PbI_{3-x}CI_x$ Bazlı Perovskite Güneş Hücrelerinin Sayısal Analizi ve Optimizasyonu

Numerical Analysis and Optimization of $CH_3NH_3PbI_{3-x}CI_x$ Based Perovskite Solar Cells

Musa ÇADIRCI
Veli Yasin OĞUZ
Serhat ERTAN
Sayfa
28–39
Yayın Tarihi
2022-10-12
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

CuO en iyi HTM malzemesi olarak gözlemlenirken, yaklaşık $10^{17} cm^{-3}$ verici atom yoğunluğunda ve 0.55 µm kalınlığındaki $CH_3NH_3PbI_{3-x}CI_x$ materyalinde maksimum %26.8 verimlilik elde edildi.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Perovskite malzemelerinin benzersiz özelliklerinden dolayı, söz konusu malzemelerden üretilen güneş pili teknolojilerinin verimliliği, maksimum teorik noktası olan %32’ye doğru hızla ilerlerlemektedir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bu çalışmada, SCAPS-1D yazılımını kullanılarak$CH_3NH_3PbI_{3-x}CI_x$ bazlı perovskite güneş pilli tasarlanıp, parametreleri simüle edildi.
💡
Sonuç & Katkı:CuO en iyi HTM malzemesi olarak gözlemlenirken, yaklaşık $10^{17} cm^{-3}$ verici atom yoğunluğunda ve 0.55 µm kalınlığındaki $CH_3NH_3PbI_{3-x}CI_x$ materyalinde maksimum %26.8 verimlilik elde edildi.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Alan Parametreleri

Özet

Perovskite malzemelerinin benzersiz özelliklerinden dolayı, söz konusu malzemelerden üretilen güneş pili teknolojilerinin verimliliği, maksimum teorik noktası olan %32’ye doğru hızla ilerlerlemektedir. Bu çalışmada, SCAPS-1D yazılımını kullanılarak$CH_3NH_3PbI_{3-x}CI_x$ bazlı perovskite güneş pilli tasarlanıp, parametreleri simüle edildi. ZnO, ortak elektron transfer katmanı (ETM) olarak kullanılırken, hol transfer katmanı (HTM) için $Cu_2O, CuI ve CuO$ malzemeleri her seferinde ayrı ayrı kullanıldı. Hücre temel parametreleri ($(V_{oc}, J_{sc},$ FF ve verimlilik) farklı koşullarda simüle edildi. CuO en iyi HTM malzemesi olarak gözlemlenirken, yaklaşık $10^{17} cm^{-3}$ verici atom yoğunluğunda ve 0.55 µm kalınlığındaki $CH_3NH_3PbI_{3-x}CI_x$ materyalinde maksimum %26.8 verimlilik elde edildi.

Abstract

Due to unique properties of perovskite materials, the solar cells technologies based on those materials rapidly advance to the maximum theoretical conversion efficiency of about 32 %. This study reports the simulation results of$CH_3NH_3PbI_{3-x}CI_x$ based perovskite solar cells using SCAPS-1D software. ZnO is used as common electron transfer medium (ETM), whereas $Cu_2O, CuI and CuO$ materials are separately used for hole transfer medium (HTM) each time. The cell basic parameters $(V_{oc}, J_{sc},$ FF and efficiency) are simulated at various conditions. CuO is found to be the best HTM material, whereas the maximum efficiency of ̴26.8 % is obtained at 0.55 µm thickness of$CH_3NH_3PbI_{3-x}CI_x$ material with a donor atom density of about $10^{17} cm^{-3}$.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

ÇADIRCI, M., OĞUZ, V. Y., ERTAN, S. (2022). $CH_3NH_3PbI_{3-x}CI_x$ Bazlı Perovskite Güneş Hücrelerinin Sayısal Analizi ve Optimizasyonu. Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, Cilt: 9 - Sayı: 1, 28–39. https://ajindex.com/articles/494041

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (14)

  1. N. G. Park, “Perovskite solar cells: An emerging photovoltaic technology,” Materials Today, vol. 18, no. 2. pp. 65–72, 01-Mar-2015
  2. S. D. Stranks et al., “Electron-hole diffusion lengths exceeding 1 micrometer in an organometal trihalide perovskite absorber,” Science, vol. 342, no. 6156, pp. 341–344, Oct. 2013
  3. M. A. Green, A. Ho-Baillie, and H. J. Snaith, “The emergence of perovskite solar cells,” Nat. Photonics, vol. 8, no. 7, pp. 506–514, 2014
  4. A. Kojima, K. Teshima, Y. Shirai, and T. Miyasaka, “Organometal halide perovskites as visiblelight sensitizers for photovoltaic cells,” J. Am. Chem. Soc., vol. 131, no. 17, pp. 6050–6051, 2009
  5. M. Jeong et al., “Stable perovskite solar cells with efficiency exceeding 24.8% and 0.3-V voltage loss,” Science, vol. 369, no. 6511, pp. 1615–1620, 2020
  6. H. S. Kim et al., “Lead iodide perovskite sensitized all-solid-state submicron thin film mesoscopic solar cell with efficiency exceeding 9%,” Sci. Rep., vol. 2, no. 1, pp. 1–7, 2012
  7. J. P. Correa-Baena et al., “Promises and challenges of perovskite solar cells,” Science, vol. 358, no. 6364, 2017
  8. C. Zuo and L. Ding, “Solution-Processed Cu2O and CuO as Hole Transport Materials for Efficient Perovskite Solar Cells,” Small, vol. 11, no. 41, pp. 5528–5532, 2015
  9. M. Burgelman, P. Nollet, and S. Degrave, “Modelling polycrystalline semiconductor solar cells,” Thin Solid Films, vol. 361, pp. 527–532, 2000
  10. K. Tan, P. Lin, G. Wang, Y. Liu, Z. Xu, and Y. Lin, “Controllable design of solid-state perovskite solar cells by SCAPS device simulation,” Solid. State. Electron., vol. 126, pp. 75–80, 2016
  11. G. A. Casas, M. A. Cappelletti, A. P. Cédola, B. M. Soucase, and E. L. Peltzer y Blancá, “Analysis of the power conversion efficiency of perovskite solar cells with different materials as HoleTransport Layer by numerical simulations,” Superlattices Microstruct., vol. 107, pp. 136–143, 2017
  12. L. Zhu, G. Shao, and J. K. Luo, “Numerical study of metal oxide heterojunction solar cells,” Semicond. Sci. Technol., vol. 26, no. 8, 2011
  13. M. Goudarzi and M. Banihashemi, “Simulation of an inverted perovskite solar cell with inorganic electron and hole transfer layers (Erratum),” J. Photonics Energy, vol. 7, no. 2, pp. 029901, 2017
  14. T. Minemoto and M. Murata, “Impact of work function of back contact of perovskite solar cells without hole transport material analyzed by device simulation,” Curr. Appl. Phys., vol. 14, no. 11, pp. 1428–1433, 201