Performance Comparison of Different Hole Transport Layer Configurations in a Perovskite-based Solar Cell using SCAPS-1D Simulation
| Autor: | HOSSEİNİ, Seyyedreza, DELİBAŞ, Nagihan, BAHRAMGOUR, Mahsa, TABATABAEİ MASHAYEKH, Alireza, NİAİE, Aligholi |
|---|---|
| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2021 |
| Předmět: | |
| Zdroj: | Issue: 31 121-126 Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi |
| ISSN: | 2148-2683 |
| Popis: | Güneş pili endüstrisi, çevre dostu ve düşük maliyetli elektrik üretim süreçleri nedeniyle, yenilenemeyen enerji kaynaklarının özellikle fosil yakıtların yerine, kullanımı her geçen gün artmaktadır. Aynı zamanda bilinen farklı güneş pilleri arasındaki perovskit güneş pilleri ile yapılan araştırmalarda yüksek performansları ve düşük üretim maliyetleri sebebiyle hızlı bir büyüme yaşanmıştır. Perovskit güneş pilleri tipik olarak; emici, taşıyıcı katmanlar ve elektrotlar gibi bazı ana katmanlardan oluşur. Hücre performansındaki önemli rolü nedeniyle delik taşıma tabakası (HTL), perovskit güneş pili yapısında çok önemlidir. Perovskit tabakası tarafından emilen ışık, elektron ve deliklerin oluşumuna yol açar. Bu yük taşıyıcıları daha sonra elektron ve delik taşıma katmanları ile elektrotlara taşınır. Hücre yapısındaki küçük moleküller, polimerik ve inorganik HTL'ler gibi çeşitli HTL türleri vardır. Ayrıca bu farklı seçenekler, tek yapılı, tandem ve kompozit gibi çeşitli konfigürasyonlarda olabilir. Bu çalışmada, üç yaygın HTL tipi, Spiro-OMeTAD, P3HT ve Cu2O oluşturulmuş, bunların farklı kompozit, tandem ve tek formlardaki hücre performansı üzerindeki etkileri araştırılmış olup sonuçları karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırmalar SCAPS-1D yazılımındaki simülasyon ortamında yapılmıştır. Nihai sonuçlar, bu çalışmada oluşturulan özel perovskit güneş pilinde HTL tipi, Spiro-OMeTAD ve P3HT konfigürasyonundaki tandem yapı kullanımın yaklaşık % 27 ile en iyi verimlilik olduğunu göstermiştir. Due to the solar cell industry, environmentally friendly and low-cost electricity generation processes, the use of non-renewable energy sources, especially fossil fuels, is developing day by day. Among the different solar cells under use, perovskite solar cells have recently experienced rapid growth in research due to their high performance and low production costs at the same time. Perovskite solar cells typically consist of some main layers such as absorbent, carrier layers and electrodes. The hole transport layer (HTL) is very important in the perovskite solar cell structure due to its important role in cell performance. The light absorbed by the perovskite layer leads to the formation of electrons and holes. These load carriers are then transported to the electrodes by the electron and hole transport layers. There are several types of HTL, such as small molecules in the cell structure, polymeric and inorganic HTLs. In addition, these different options can be in various configurations such as tandem, composite and single structures. In this study, three common HTL types, Spiro-OMeTAD, P3HT and Cu2O, were studied and their effects on cell performance in different composite, tandem and single forms were investigated and their results were compared. These comparisons were made in the simulation environment in SCAPS-1D software. The final results showed approximately the best 27% efficiency of the use of tandem structure in the HTL configuration with Spiro-OMeTAD and P3HT in the special perovskite solar cell created in this study. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|