بهبود جذب نور در سلول هاي خورشيدي پروسكايتي اصلاح شده با نانوذرات نقره

Improved Light Absorption in Perovskite Solar Cells Using Silver Nanoparticles

در اين مقاله، از روش تفاضل متناهي در حوضه زمان براي شبيه ‌سازي استفاده شده است. به منظور بررسي اثر نانوذرات نقره بر ميزان جذب در سلول هاي خورشيدي پروسكايتي، از نانوذرات نقره با قطر 140 نانومتر كه با فاصله مركز به مركز 142 نانومتر از يكديگر قرار گرفته اند؛ استفاده شد. ابتدا با استفاده از شبيه سازي، جذب نور براي ضخامت هاي مختلف لايه پروسكايت محاسبه شد؛ كه ضخامت 440 نانومتر داراي بيشينه جذب است. سپس ميزان عبور لايه هايي كه قبل از لايه پروسكايت قرار گرفته اند محاسبه شد. براي اين كه نور به مقدار بيش تر وارد لايه پروسكايت شود؛ ضخامت بهينه براي هر يك از لايه هاي شيشه، اكسيد رساناي شفاف و TiO2 كه بيشينه مقدار عبور را داشته باشند، با استفاده از شبيه سازي به دست آمد. پس از طراحي ساختار كل سلول با ضخامت هاي بهينه، توان جذبي در موقعيت هاي مختلف سلول محاسبه شد، كه كم ترين توان جذبي داخل لايه پروسكايت در موقعيت 150 نانومتري از ابتداي اين لايه اتفاق افتاد. در ادامه با قرار دادن نانوذرات نقره در اين موقعيت، ميزان توليد جفت الكترون – حفره و چگالي جريان مدار كوتاه افزايش يافت كه به دليل افزايش جذب در محدوده فروسرخ است. افزايش جذب در اين محدوده ناشي از اثر ميدان نزديك نانوذرات نقره است.