Effect of ETL and HTL layers on the performance of perovskite solar cells using SCAPS-1D algorithm
SCAPS-1D algoritması kullanılarak ETL ve HTL katmanlarının perovskit güneş hücrelerinin performansına etkisi
- Tez No: 925527
- Danışmanlar: DR. ELİF ALTÜRK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Okan Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Güç Elektroniği ve Temiz Enerji Sistemleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 92
Özet
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
Özet (Çeviri)
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
Benzer Tezler
- Organik ışık yayan diyotların üretilmesi ve karakterizasyonu
Production and characterization of organic light emitting diodes
ZAFER GÜLTEKİN
Doktora
Türkçe
2024
Fizik ve Fizik MühendisliğiBursa Uludağ ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜRSEL ALPER
- Anorganik boşluk taşıyıcılı perovskit tipi güneş hücresi sentezi
Synthesis of perovskite type solar cell with inorganic hole carrier
BÜŞRA KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Kimya Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL BOZ
- Fotonik kristal içeren yarı geçirgen organik güneş hücrelerinin tasarımı ve üretimi
Design and production of semi-transparent organic solar cells including photonic crystal
ÇAĞLAR ÇETİNKAYA
Doktora
Türkçe
2021
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BAKİ AKKUŞ
PROF. DR. SÜLEYMAN ÖZÇELİK
- Perovskit güneş hücreleri verimliliğine etki eden faktörlerin sayısal modellemesi ve karşılaştırılması
Numerical modeling and comparison of factors affecting perovskite solar cells efficiency
HASAN MALLAHASAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
EnerjiEskişehir Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZLEM ONAY
- Yarıiletken perovskit kuantum noktaların sentezi ve güneş hücresi uygulamaları
Synthesis of semiconductor perovskite quantum dots and their application in solar cell
MUSTAFA ALPEREN LATİFOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDüzce ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSA ÇADIRCI