مطالعه‌ی شبیه‌سازی و بهینه‌سازی سلول خورشیدی پروسکایتی مسطح مبتنی بر c60 و cupc و بررسی تاثیر دما بر عملکرد آن

دراین تحقیق یک مطالعه ی شبیه سازی به کمک نرم افزار scsps-1d صورت گرفته است تا قبل از ساخت عملی یک سلول خورشیدی پروسکایتی مسطح، اطلاعات مربوط به این ساختار پیش بینی شود و با استفاده از پارامترهای بدست آمده از نتایج تجربی مختص مواد تشکیل دهنده ی سلول خورشیدی پروسکایتی و در نظر گرفتن تاثیر بازترکیب های تابشی و غیرتابشی(اوژه)، ساختار fto / c60 / ch3nh3pbi3 / cupc / au  شبیه سازی شده و تاثیر ضخامت لایه های مختلف سلول خورشیدی مورد بررسی قرار گرفته تا ضخامت بهینه ی آنها مشخص شود و رهنمودهایی برای افزایش بازدهی تبدیل توان اراِئه شود. پس از انجام شبیه سازی ضخامت های بهینه برای لایه ی انتقال دهنده ی الکترون، لایه ی انتقال دهنده ی حفره و پروسکایت به ترتیب 10، 50 و 300 نانومتر بدست آمد. نهایتا برای این ضخامت های بهینه در دمای اتاق مقادیر (v) 029/1 ، ( ) 141/23 ، (%) 93/62، (%) 15  به ترتیب برای ولتاژ مدار باز، چگالی جریان اتصال کوتاه، ضریب پرشدگی و بازدهی بدست آمد. پس از بررسی تاثیر دما مشخص شد که با افزایش دما عملکرد سلول بهبود می یابد.

Simulation and optimization studies of planar perovskite solar cells based on C60 and CuPc and investigation of the effect of temperature on its performance

In this research, a simulation study has been performed using SCSPS-1D software. In order to predict the information about this structure before making a planar perovskite solar cell. The structure of FTO / C60 / CH3NH3PbI3 / CuPc / Au is simulated using the parameters obtained from the experimental results specific to the constituents of perovskite solar cells and considering the effect of radiative and non-radiative recombination (Auger). The thickness effect  of different layers of solar cell has been investigated to determine their optimal thickness and provide guidelines to increase power conversion efficiency. After simulating the optimal thicknesses for the electron transfer layer, the hole transfer layer and perovskite were obtained at 10, 50 and 300 nm, respectively. Finally, for these optimal thicknesses at room temperature, the values 1.029 (V), 23.141 (mA /cm2), 62.93 (%), 15 (%) were obtained for open circuit voltage, short-cut current density, fill factor and efficiency, respectively. After examining the effect of temperature, it was found that with increasing temperature, cell function improves.