کنفرانس مهندسی برق ایران

صفحه اصلی / سی و چهارمین کنفرانس بین المللی مهندسی برق

تحلیل عددی نقش ترازهای انرژی عمقی در بازترکیب حامل‌ها و عملکرد سلول خورشیدی مبتنی بر نقاط کوانتومی گرافنی

نویسندگان :

محمدرضا حسنی صالح¹ هادی زاینده رودی²

1- دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرمان 2- دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرمان

کلمات کلیدی :

بازترکیب،نقاط کوانتومی گرافنی،سلول خورشیدی،SCAPS

چکیده :

در این پژوهش، عملکرد یک سلول خورشیدی مبتنی بر نقاط کوانتومی گرافنی (GQD) به‌صورت عددی با استفاده از نرم‌افزار SCAPS شبیه‌سازی و تحلیل شده است. ساختار مورد بررسی شامل لایه شفاف هادی FTO، لایه انتقال الکترون ZnO، لایه جاذب مرکب از نقاط کوانتومی PbS تقویت‌شده (دوپ شده) با گرافن، لایه انتقال حفره NiOx و الکترود پشتی طلا می‌باشد. تمرکز اصلی این مطالعه بر بررسی اثر ترازهای انرژی عمقی در لایه جاذب بر ویژگی‌های فتوولتائیکی سلول از جمله جریان اتصال کوتاه، ولتاژ مدار باز، ضریب پرشدگی و بازده تبدیل انرژی است. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که موقعیت انرژی و چگالی نقص های عمقی نقش تعیین‌کننده‌ای در نرخ بازترکیب غیرتابشی حامل‌ها و کاهش عملکرد سلول خورشیدی دارند. همچنین، اثر بهبود تحرک حامل‌ها به‌واسطه حضور گرافن در لایه فعال مورد بررسی قرار گرفته و تأثیر آن بر پاسخ کوانتومی دستگاه تحلیل شده است. یافته‌های این پژوهش می‌تواند به درک بهتر محدودیت‌های عملکردی سلول‌های خورشیدی مبتنی بر نقاط کوانتومی و ارائه راهکارهای بهینه‌سازی ساختار آن‌ها کمک کند.