چکیده

بازدهی سلول‌های خورشیدی پروسکایت (PSC ها) مبتنی بر هالیدهای ترکیبی/هالیدهای آلی فلزی به صورت فیلم‌های نازک، به‌سرعت از 3.8% در سال 2009 به 20.1% در سال 2015 افزایش پیدا کرده است. افزایش بازدهی و نیز انعطاف‌پذیری در مواد مورد استفاده و نیز ساختار این سلول‌ها، دلیل اولیه ظهور آن‌ها در بازار فتوولتائیک بوده است. مشخصه‌های متمایز ذاتی مربوط به مواد پروسکایت در اصل دلیل اصلی این افزایش بازدهی است. انواع روش‌های مختلف و نیز ساختارهای مختلف برای ساخت سلول‌های خورشیدی پروسکایت پیشرفته به کار رفته است. همانند بسیاری از پارامترهایی که قابل بهینه‌سازی هستند، بازدهی این قطعات را نیز می‌توان بیش از این بهبود داد. این مقاله مروری، مشخصه‌های ذاتی مواد پروسکایت هالید سرب و نیز پیشرفت‌های اخیر در کاربرد این مواد جدید را در تولید سلول‌های خورشیدی کارآمد ارائه می‌کند. فاکتورهای کلیدی که روی عملکرد سلول خورشیدی اثرگذار است، مورد بررسی قرار می‌گیرد. دورنما و نیز لزوم استفاده از مواد پروسکایت بدون سرب نیز مورد بحث قرار می‌گیرد.

1-مقدمه

انرژی‌ای که می‌توان از تابش خورشید که یک منبع فراوان و پاک است، استخراج کرد، در حدود 5.4×010²⁴ J در هر سال است [1]. بنابراین، انرژی خورشیدی هزارها مرتبه بیشتر از برقی است که امروزه از سوخت‌های فسیلی نظیر نفت، زغال‌سنگ و گاز تولید می‌شود [2] که به ترتیب 6.3×10¹ J ، 5×10²¹J و 20×10²¹J در هر سال می‌باشد [1]. سلول‌های فتوولتائیک (PV) مناسب‌ترین تجهیزات برای تبدیل مستقیم نور خورشید به توان الکتریکی هستند [3]. فناوری‌های PV در حالت نرمال بر اساس مواد حساس به نوری که در ساخت آن‌ها استفاده شده‌اند، نام‌گذاری می‌شوند [4]. مشخصه‌های شماتیکی ساختار سلول‌های PV با استفاده از فناوری‌های فیلم نازک مبتنی بر ویفر که در شکل 1 ارائه شده است، طراحی می‌گردد. ویفرهای نیمه‌هادی برای ساخت سلول‌های خورشیدی مبتنی بر ویفر استفاده می‌شود که به زیرلایه نیاز نداشته اما در عمل با شیشه به‌منظور حفاظت، پوشیده می‌شوند. سلول‌های خورشیدی فیلم نازک با رسوب‌گذاری فیلم‌های اکسید (مواد نیمه‌هادی) روی شیشه، پلیمر و یا زیرلایه فلزی ساخته می‌شوند. سلول‌های خورشیدی مبتنی بر فیلم‌های نازک از نظر ساختار به فیلم‌های رنگی (DS)، پلیمری و نقطه کوانتومی و درنهایت نیز پروسکایت تقسیم‌بندی می‌شوند....

میتوانید از لینک ابتدای صفحه، مقاله انگلیسی را رایگان دانلود فرموده و چکیده انگلیسی و سایر بخش های مقاله را مشاهده فرمایید.