طراحی و تجزیه و تحلیل افزودن نانو ساختارهای nano rod برای بالا بردن جذب نور در سلول های خورشیدی پروسکایت (psc)

تاکنون روش‌های متفاوتی برای بهبود سلول‌های خورشیدی لایه نازک پروسکایت (psc) انجام شده است که یکی از آنها ساختار پیشنهادی است که در طول موج‌های بالاتر بسیار کارآمد است. از طرفی فرآیند جذب نور در psc یکی از عوامل موثر در بهبود عملکرد این نوع سلول ها می باشد. با وجود ویژگی های منحصر به فرد این سازه، بازده خروجی در مقایسه با ضخامت های کوچکتر نیاز به مطالعه و تحقیق دارد. در این مقاله، با استفاده از آرایه‌های نانوساختار نانو میله (nano rod) بر روی نیمه‌هادی‌هایی مانند پروسکایت (ch3nh3pbi3)، که باعث افزایش قابل‌توجهی در جذب و جریان ناشی از اثرات به دام انداختن نور(light trap) می‌شود. نتایج نشان می‌دهد که در مقایسه با حجم کمتر فلز در ساختار پیشنهادی، باعث مدیریت نور بیشتر در سلول و بهبود جریان خروجی و جذب فوتون می‌شود. برای این منظور ابتدا nrهای ساخته شده از لایه انتقال دهنده حفره (htl) را در داخل لایه فعال قرار داده و سپس ارتفاع وشعاع آن را مورد بررسی قرارمی دهیم در این تحقیق با محاسبه سطح مقطع پراکندگی و جذب بر روی نانومیله ، اثرات ارتفاع nr در لایه و ماده فعال بررسی شده است. که منجر به جریان اتصال کوتاه ((jsc=18.4 ma/cm، ولتاژ مدار باز (voc = 0.98 v) و power conversion efficiency (pce=15.11%) و پارامترپرکنندگی( f.f=83.81% )شد. بسته به طول موج نور فرودی، nr بخشی از طیف را دستکاری می کند. در یک شبیه سازی سه بعدی ،ارتفاع مناسب nr در 120 نانومتر به دست آمد.برای شبیه سازی ساختار پیشنهادی از نرم افزار fdtd solution lumerical استفاده شده است.