-
المقاله
1 - استفاده از نقاط کوانتومی اکسید گرافن در سلول خورشیدی پروسکایتفصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوین , العدد 2 , السنة 12 , تابستان 1400چکیده کربن یک عنصر فراوان در طبیعت و نسبتا ارزانقیمت است که میتواند هزینه ساخت سلول خورشیدی را بطور قابل توجهی کاهش دهد. در سالهای اخیر ترکیبات کربنی بطور ویژه جهت استفاده در سلول خورشیدی پروسکایت مورد توجه و بررسی قرار گرفتهاند. در أکثرچکیده کربن یک عنصر فراوان در طبیعت و نسبتا ارزانقیمت است که میتواند هزینه ساخت سلول خورشیدی را بطور قابل توجهی کاهش دهد. در سالهای اخیر ترکیبات کربنی بطور ویژه جهت استفاده در سلول خورشیدی پروسکایت مورد توجه و بررسی قرار گرفتهاند. در این تحقیق، نقاط کوانتومی اکسید گرافن در سلول خورشیدی پروسکایت مسطح مورد استفاده قرار گرفتهاند. بدین منظور، نقاط کوانتومی اکسید گرافن به روش هیدروترمال سنتز شدهاند. تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری از این ذرات نشان میدهد که اندازه نقاط کوانتومی اکسید گرافن کوچکتر از ۱۰ نانومتر میباشد. این نقاط کوانتومی سپس جهت ساخت سلول خورشیدی با ساختار ITO/GOQD/MAPbI3/Spiro-OMETAD/Ag، به روش لایه نشانی چرخشی بر روی زیرلایه اکسید قلع-ایندیوم (ITO) لایه نشانی میشوند. تصاویر میکروسکوپ الکترونی و آنالیز پراش پرتو ایکس از لایه پروسکایت نشان میدهند که این لایه با ساختار کریستالی مناسب، به صورت یکنواخت و پیوسته بر روی لایه نقاط کوانتومی اکسید گرافن لایه نشانی شده است. همچنین، بررسی شدت نورتابی لایه پروسکایت لایه نشانی شده بر روی نقاط کوانتومی اکسید گرافن، در مقایسه با شدت نورتابی لایه پروسکایت بر روی ITO نشان میدهد که انتقال الکترون از لایه پروسکایت به نقاط کوانتومی اکسید گرافن بطور موثری اتفاق میافتد و در نتیجه نورتابی لایه پروسکایت در حالت مجاورت با لایه نقاط کوانتومی اکسید گرافن به میزان قابل توجهی کاهش مییابد. سلول خورشیدی پروسکایت مسطح ساخته شده، عملکرد بسیار مناسبی با مشخصات جریان اتصال کوتاه (Jsc) mA/cm2 ۹/۲۱، ولتاژ مدار باز (Voc) V ۰۲/۱، ضریب پرشدگی (FF) ۶۷/۰ و بازده تبدیل توان (PCE) % ۱۵ نشان میدهد. این نتایج بیانگر ویژگی مناسب نقاط کوانتومی اکسید گرافن به عنوان ماده انتقالدهنده الکترون در سلول خورشیدی پروسکایت میباشد. تفاصيل المقالة -
المقاله
2 - Assessment of Mixed Tin-Lead Perovskite as the Absorber Material for Fabrication of Highly Sensitive Broadband PhotodetectorJournal of Optoelectronical Nanostructures , العدد 5 , السنة 7 , زمستان 2022The relatively large bandgaps of the methylammonium lead halide perovskites are the major obstacle to achieving broadband response in the lead-based perovskite photodetectors. Partial or total substitution of lead with tin leads to smaller bandgaps for perovskite materi أکثرThe relatively large bandgaps of the methylammonium lead halide perovskites are the major obstacle to achieving broadband response in the lead-based perovskite photodetectors. Partial or total substitution of lead with tin leads to smaller bandgaps for perovskite materials. Here, we investigated the application of a mixed tin-lead perovskite material, (FASnI3)0.6(MAPbI3)0.4, with small bandgap of 1.24 eV as the absorber material in a perovskite photodetector. The device simulation is performed by using SCAPS simulation software. The effect of different parameters such as absorber layer quality and thickness, interface defects, doping concentration and carrier mobility on the performance of the device is studied. The simulation results clarify that the parameters optimization can result in achieving a self-powered photodetector with broad spectral response from 300 to 1050 nm wavelength, a high responsivity of 0.6 A W-1 at 930 nm, almost flat detectivity of over 1013 Jones and a wide linear dynamic range. We believe this study can provide theoretical guidance for the design of highly sensitive, broadband, mixed tin-lead perovskite photodetectors. تفاصيل المقالة