بهبود مشخصه‌های نوری سلول خورشیدی پروسکایت با استفاده از ساختار کریستال فوتونی سه‌بعدی روتایل تیتانیوم دی اکسید

فاتحی, نارین; علیائی, سعید; صیفوری, محمود; پرندین, فریبرز

بهبود مشخصه‌های نوری سلول خورشیدی پروسکایت با استفاده از ساختار کریستال فوتونی سه‌بعدی روتایل تیتانیوم دی اکسید

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجائی، تهران، ایران،

² استاد ، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجائی، تهران، ایران،

³ دانشیار ، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجائی، تهران، ایران،

⁴ دانشیار، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران

چکیده

سلول‌های خورشیدی پروسکایت به دلیل عملکرد نوری و الکتریکی خوب و فرآیند ساخت ساده، توجه زیادی را به خود جلب کرده‌اند. کریستال‌های فوتونی نیز به‌واسطه افزایش جذب نوری و شکاف باند فوتونی، کاربرد گسترده‌ای در سلول‌های خورشیدی دارند. در این تحقیق یک سلول خورشیدی پروسکایتی مبتنی بر کریستال فوتونی طراحی شده است که نسبت به بسیاری از ساختارهای سلول خورشیدی که تاکنون پیشنهاد شده‌اند عملکرد بهتری داشته است. با قرار دادن کریستال فوتونی سه‌بعدی نانوکره‌ای روتایل تیتانیوم دی‌اکسید در لایه فعال سلول خورشیدی پروسکایت و با انتخاب مقادیر مناسب شعاع و ثابت شبکه، میزان جذب افزایش یافته و چگالی جریان اتصال کوتاه 2mA/cm 12/27 حاصل شده است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Improvement of optical characteristics of perovskite solar cell using rutile titanium dioxide three-dimensional photonic crystal structure

نویسندگان [English]

Naarin Fatehi ¹
Saeed Olyaee ²
Seifouri Mahmoud ³
Fariborz Parandin ⁴

¹ Master's degree, Shahid Rajaee Teacher Training University, Tehran, Iran

² Professor, Shahid Rajaee Teacher Training University, Tehran, Iran

³ Associate Professor, Shahid Rajaee Teacher Training University, Tehran, Iran ,

⁴ Associate Professor, Islamic Azad University, Kermanshah, Iran

چکیده [English]

Perovskite solar cells have attracted a lot of attention due to their good optical and electrical performance as well as their simple manufacturing process. Photonic crystals have a wide range of applications in solar cells due to their increased light absorption and photonic bandgap. In this study, a perovskite solar cell based on a three-dimensional photonic crystal nanostructured rutile titanium dioxide is designed, which has a better performance compared to many of the solar cell structures proposed so far. By placing a three-dimensional photonic crystal nanostructured rutile titanium dioxide in the active layer of the perovskite solar cell and selecting the proper radius and lattice constant, the absorption rate is increased and a short-circuit current of 27.12 mA/cm2 was obtained.

کلیدواژه‌ها [English]