Scaps-1d Algoritması Kullanılarak Etl ve Htl Katmanlarının Perovskit Güneş Hücrelerinin Performansına Etkisi

Abstract

Küresel bilim topluluğu, kısa bir zaman dilimi içinde perovskit güneş pillerinin fotovoltaik dönüşüm verimliliğini artırma konusunda önemli ilerleme kaydetti. Bu verimlilik %3,8'den %25,7'ye önemli ölçüde arttı. Ancak 'Perovskit güneş pilleri' hala kararlılık ve ölçeklenebilirlik konusunda sorunlar yaşıyor, bu da bu gelişmelere rağmen onları kristalin silikon güneş pillerine göre ticari olarak daha az uygulanabilir kılıyor. Literatürde belgelenen yüksek verimliliğe sahip 'perovskit güneş pillerinin' çoğunluğu, genellikle 0,01 cm2 gibi çok küçük alanlarda test edilmiştir ve alan büyüdükçe hücrelerin verimliliği düşme eğilimi göstermektedir. Kristalin silikon teknolojisiyle elde edilen stabiliteyle karşılaştırıldığında perovskit güneş pilleri için bildirilen maksimum stabilite şu anda 10.000 saattir. Mevcut çalışma perovskit güneş pillerini simüle etmeyi ve delik taşıma katmanını ve elektron taşıma katmanını optimize etmeyi amaçlamaktadır. Bu çalışmayı yapmak için SCAPS_1D simülasyon yazılımı kullanılmıştır. Bu çalışmada SCAPs_1D ile farklı Elektron taşıma katmanları ve delik taşıma katmanları detaylandırılmıştır. TiO2 iyi bir elektron taşıma katmanı olarak bulunurken, CuO2 ise optimum delik taşıma katmanı olarak bulunmuştur. Simülasyon AM1.5G güneş spektrumu ile gerçekleştirilir. Cihaz, %28,31'lik olağanüstü bir fotovoltaik dönüşüm verimliliğine, 1,09 V'luk bir açık devre voltajına (Voc), 30,14 mA/cm2'lik bir akım yoğunluğuna ve %85,93'lük bir doldurma faktörüne ulaşır. Bu nedenle, kurşunsuz perovskit Güneş Pilleri geleceğin güneş pilleri için çevre dostu perovskit güneş pilleri için oldukça ümit vericidir. Optimum emici tabaka kalınlığını bulmak bu araştırmanın amacıdır

The global scientific community has made significant progress in enhancing the photovoltaic conversion efficiency of perovskite solar cells within a brief timeframe. From 3.8% to 25.7%, this efficiency has increased dramatically. 'Perovskite solar cells' still have issues with stability and scalability, though, which makes them less commercially viable than crystalline silicon solar cells despite these developments. The majority of 'perovskite solar cells' with high efficiency that have been documented in the literature have been tested on very small areas, usually 0.01 cm2, and as the area grows, the efficiency of the cells tends to decline. When compared to the stability attained with crystalline silicon technology, the maximum reported stability for perovskite solar cells is presently 10,000 hours. The present work aims to simulate perovskite solar cells and optimize hole transport layer and electron transport layer. SCAPS_1D simulation software is used to do this study. In this study, different Electron transport layers and hole transport layers were elaborated with SCAPs_1D. TiO2 is found as a good electron transport layer, while CuO2 is found optimum hole transport layer. The simulation is conducted AM1.5G solar spectrum. The device achieves a remarkable photovoltaic conversion efficiency of 28.31%, an open-circuit voltage (Voc) of 1.09 V, a current density of 30.14 mA/cm2, and a fill factor of 85.93%. Thus, lead free perovskite Solar Cells are very promising for future solar cells environmentally friendly perovskite solar cells. Finding the optimal absorbent layer thickness is the goal of this research