پایان نامه > کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود > فيزیک و مهندسی هسته ای > مقطع دکتری > سال 1397
پدیدآورندگان:
مریم عالی دائی [پدیدآور اصلی]، مرتضی ایزدی فرد[استاد راهنما]، محمد ابراهیم قاضی[استاد مشاور]
چکیده: در این رساله برای لایه نشانی لایه های نازک پروسکایتی CH3NH3PbX3(X=Cl, Br, I) از روش های مختلف تک مرحله ای و دو مرحله ای استفاده شد. سپس خواص ساختاری و اپتیکی این لایه ها بررسی شدند. نتایج حاصل از این بررسی ها نشان دادند لایه های تهیه شده به روش دومرحله ای (چرخشی- غوطه وری و چرخشی- چرخشی) نسبت به روش تک مرحله ای دارای پوشش سطح بهتر و یکنواخت تری هستند. مقایسه لایه های سنتز شده CH3NH3PbI3 به روش چرخشی- غوطه وری با تغییر زمان غوطه وری در محلول (CH3NH3I) MAI نشان داد مدت زمان غوطه وری مناسب برای تشکیل این ساختار پروسکایتی 10 دقیقه می باشد. به منظور افزایش پایداری لایه های پروسکایتی، CH3NH3PbI3 با برم (Br) آلاییده شدند. نتایج بررسی خواص فیزیکی لایه ها نشان داد با ورود برم به ترکیب پروسکایتی CH3NH3PbI3 ، ساختار بلوری از فاز چهارگوش به فاز مکعبی تغییر کرده و گاف نواری نیز از eV 1.57 برای نمونه بدون برم به eV 2.3 برای نمونه بدون ید افزایش می یابد. در این کار با تغییر زمان غوطه وری لایه PbI2 در محلول MABr (CH3NH3Br) و یا لایه PbI2:PbBr2 در محلول MAI امکان کنترل میزان ورود برم در لایه پروسکایت برای دستیابی به لایه های مناسب جهت کاربرد به عنوان لایه جاذب در سلول های خورشیدی بررسی شد. همچنین در این کار به منظور صرفه جویی در استفاده از پیش ماده ها ی مورد نیاز، لایه های پروسکایتی اشاره شده با روش چرخشی- چرخشی نیز تهیه شدند. تأثیر پارامترهای مختلف چرخش نظیر سرعت و زمان چرخش، غلظت محلول MAI (mg/ml 7،10،20 و 40)، مدت زمان بارگذاری محلول MAI، مدت زمان پخت لایه پروسکایت و همچنین تأثیر میزان آلایش برم بر روی لایه پروسکایت MAPbI3 بررسی شد. نتایج این بررسی نشان داد غلظت مناسب محلول MAI و زمان بارگذاری بهینه به ترتیب mg/ml 7 و 40 ثانیه می باشد. در ادامه این کار با استفاده از لایه های جاذب تهیه شده به روش دومرحله ای چرخشی- چرخشی، تعدادی سلول خورشیدی ساخته شده و پارامترهای فوتوولتایی آن ها اندازه گیری شدند. اندازه گیری های الکتریکی نشان دادند سلول های خورشیدی شامل لایه پروسکایتی تهیه شده از محلول MAI با غلظت mg/ml 7 دارای طول عمر الکترون بیشتر و بازده تبدیل انرژی بالاتری می باشند. سپس به منظور بهبود جذب در این سلول ها، ماده انتقال دهنده حفره پلیمری (P3HT) با PCBM ترکیب شد تا یک پیوندگاه ناهمگون حجمی تشکیل شود. با این تکنیک باقیمانده فوتون های جذب نشده در لایه جاذب پروسکایتی توسط این لایه که بر روی لایه جاذب پروسکایتی قرار می گیرد جذب شده و بنابراین منجر به بهبود پارامترهای فوتوولتایی سلول می شود. تحلیل پارامتر های به-دست آمده از آنالیز امپدانس نشان داد با ورود PCBM در لایه انتقال دهنده حفره، مقاومت بازترکیب افزایش و مقاومت انتقال بار کاهش می یابد. تغییر زمان بارگذاری محلول MAI نشان داد سلول خورشیدی شامل لایه جاذب با زمان انباشت 40 ثانیه دارای بیشترین طول عمر الکترون و بازده می باشد. در ادامه، به منظور بررسی پایداری سلول های خورشیدی شامل لایه های جاذب آلاییده با برم CH3NH3PbI(3-x)Brx ، تغییرات پارامترهای فوتوولتایی در مدت 162 روز از ساخت سلول ها به طور مرتب اندازه گیری شدند. نتایج این بررسی نشان داد علیرغم اینکه سلول شامل ترکیب پروسکایتی بدون آلایش برم دارای بیشترین بازده اندازه گیری شده در روز ساخت (11.65%) است لیکن این سلول به مرور زمان دچار افت شدید بازده (86%) می شود. مقایسه نتایج به دست آمده نشان داد کمترین میزان افت بازده (1%) مربوط به سلول دارای لایه جاذب آلاییده با نسبت مولی برم به ید 1:1 با بازده تبدیل انرژی 9% است.
کلید واژه ها (نمایه ها):
#لایه های جاذب پروسکایتی #لایه های جاذب CH3NH3Pb(X=Cl, Br, I) #لایه نشانی دومرحله ای چرخشی #پایداری سلول خورشیدی پروسکایتی #بازده تبدیل انرژی #آنالیز امپدانس.

دانلود نسخه تمام متن (رایگان)

محل نگهداری: کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود
یادداشت: حقوق مادی و معنوی متعلق به دانشگاه صنعتی شاهرود می باشد.
تعداد بازدید کننده:
پایان نامه های مرتبط (بر اساس کلیدواژه ها)