%34تخفیف

دانلود پروژه: شبيه­سازی و آنالیز سلول­ خورشيدی پلیمری  بر پایه P3HT و نقاط کوانتومیCdSe

تعداد 87صفحه در فایل word

کارشناسی ارشد نانو فناوری

 

شبيه­سازی و آنالیز سلول­ خورشيدی پلیمری  بر پایه P3HT و نقاط کوانتومیCdSe

چکيده

در این پژوهش سلول خورشیدی هیبریدی بر پایه پلیمر پلی (3-هگزیل تیوفن) ( P3HT ) و نقاط کوانتومی  CdSeبا قطرهای مختلف شبیه­سازی شده است. در ابتدا ساختار و لایه­های مختلف سلول خورشیدی را مشخص می­کنیم و برای لایه فعال که فیلم هیبریدی پلیمر مزدوج P3HT و نقاط­کوانتومی    CdSeاست، به دلیل نزدیک بودن ساختار فیلم هیبریدی با ساختار در نظر گرفته شده در نظریه براگمن، خواص نوری را با استفاده از این نظریه برای درصدهای حجمی و قطرهای مختلف نقاط کوانتومی محاسبه می­کنیم. با استفاده از خواص نوری لایه­های مختلف که در مطالعات دیگران گزارش شده است و خواص بدست آمده برای لایه فعال هیبریدی، با روش ماتریس انتقال معادله هلمهولتز مستقل از زمان را برای ساختار با درصدهای حجمی مختلف و اندازه­های گوناگون نقاط کوانتومی برای سلول خورشیدی در طول موج های 350 تا 800 نانومتر حل می­کنیم و توزیع میدان و نرخ تولید اکسیتون در لایه های مختلف را محاسبه می­کنیم و مشاهده می­شود که درصد حجمی 50/50 پلیمر و نقاط­کوانتومی بهینه­ترین نسبت هیبرید می­باشد. با وارد کردن نرخ تولید اکسیتون به عنوان ورودی به معادلات نفوذ-رانش، پواسون، پیوستگی این معادلات را حل کرده و مشخصه های فتوولتائیک سلول را بدست می­آوریم. ابتدا برای اندازه 1/5 نانومتر نقاط کوانتومی مشخصه های فتوولتائیک محاسبه می شود و اثر پارامترهای مختلف بر روی مشخصه های فتوولتائیک سلول بررسی می­شود. سپس اثر تغییر قطر نقاط­کوانتومی بر روی عملکرد سلول خورشیدی مطالعه می­شود. در گام آخر با اصلاح لایه انتقال دهنده حفره بازدهی سلول را بهبود می دهیم  به عنوان مثال برای لایه فعال با ضخامت 50 نانومتر بازدهی از 29/3 به 68/3 درصد می رسد. در گام بعد با اضافه کردن لایه ZnO و بهینه کردن ضخامت آن عملکرد سلول را بهبود می­دهیم و لایه فعال با ضخامت 50 نانومتر بازدهی از 68/3 به 61/4 درصد می­رسد.

کليد واژه: سلول خورشیدی هیبریدی، نقاط کوانتومی CdSe، P3HT،  فتوولتائیک.

فهرست مطالب

عنوان                                                صفحه

فهرست جدول‌ها ‌ج

فهرست شکل‌‌ها ‌د

فصل 1- مقدمه ای بر سلولهای خورشیدی پلیمری 1

1-1- پیشگفتار……….. 1

1-2- سلول­های خورشیدی 1

1-2-1-  سلول­های خورشیدی پلیمری 3

1-2-1-1- سلول­های خورشیدی هیبریدی 6

فصل 2- ساختار و اصول عملکرد سلول خورشیدی پلیمری 10

2-1- ساختار سلول خورشيدی پليمری 10

2-2- سازوکار فرايند تبديل نور در ادوات فتوولتائيك پليمری 11

2-3-  مشخصات ابزار فتوولتائيك 14

فصل 3- مدل سازی و شبیه سازی سلول خورشیدی پلیمری 16

3-1- مقدمه…………. 16

3-2- شبیه سازی نوری 17

3-2-1- محاسبه  ثوابت نوری 20

3-3-  شبیه سازی رفتار الکترونیکی سلول خورشیدی 21

3-3-1- مدل بازترکیب لانژوین دومولكولی 24

3-3-2- تفكيك اكسيتون­ها……………. 25

3-3-3-1- مدلPool-Frenkel  برای حركت بارها 26

3-4- ساختار و روش حل معادلات 26

فصل 4- نتايج شبيه سازی و بحث 29

4-1- مقدمه……………….. 29

4-2-  خواص نوری لایه­های سلول خورشیدی P3HT:CdSe 30

4-3- رفتار نوری سلول خورشیدی هیبریدی P3HT:CdSe 36

4-4- عملکرد الکتریکی سلول خورشیدی هیبریدی P3HT:CdSe 40

4-5- بررسی عوامل مختلف بر روی عملکرد سلول خورشیدی 44

4-5-1- اثر ضخامت  لایه فعال 44

4-5-2- اثر شدت نور…………………. 47

4-5-3- اثر بازترکیب…………………… 48

4-5-4- تحرک پذیری بارها………….. 50

4-5-5- اثر اندازه  نقاط کوانتومی 54

4-6- بهبود عملکرد سلول خورشیدی 61

4-6-1- اصلاح لایه انتقال دهنده حفره 61

4-6-2- افزودن لایه انتقال دهنده الکترون 63

فصل 5- نتيجه گيری و پيشنهادات 71

5-1- نتيجه گيری. 71

5-2- پيشنهادات………… 72

واژه نامه انگليسی به فارسی 77

فهرست جدول‌ها

عنوان                                                صفحه

جدول ‏1‑1  چهار نسل سلول خورشیدی همراه با مزایا و معایب 2

جدول ‏3‑1 پارامترهای استفاده شده در شبیه سازی سلول خورشیدی پلیمری 28

جدول ‏4‑1 بازدهی در هر مرحله از اصلاح ساختار سلول 70

فهرست شکل‌‌ها

عنوان                                                صفحه

شکل ‏1–1 سلول­های خورشيدی پليمری پيوندگاه نامتجانس. 6

شکل ‏1–2 روش­های انتقال بار و اکسیتون در مخلوط MEH-PPV/CdSe 8

شکل ‏2–1 طرح كلی از  ساختار سلول خورشيدی پلیمر 10

شکل ‏2–2 پاسخ ولتاژ-جريان ابزار فتوولتائيك تحت روشنايی 15

شکل ‏3–1 ساختار چندلایه سلول خورشیدی استفاده شده در نظریه ماتریس انتقال. 18

شکل ‏3–2 سطوح انرژی دهنده و گيرنده در مدلسازی کاستر 22

شکل ‏3–3 ساختار سلول خورشیدی هیبریدی مورد مطالعه. 27

شکل ‏4–1 ضریب شکست (n) لایه های مختلف سلول خورشیدی 30

شکل ‏4–2 ضریب خاموشی (k) لایه های مختلف سلول خورشیدی. 31

شکل ‏4–3 قسمت حقیقی و موهومی تابع دی الکتریک پلیمر P3HT. 31

شکل ‏4–4 قسمت حقیقی و موهومی تابع دی الکتریک نقاط کوانتومی CdSe 32

شکل ‏4–5 قسمت حقیقی ضریب شکست برای درصد حجمی مختلف نقاط کوانتومی 33

شکل ‏4–6 قسمت موهومی ضریب شکست برای درصد حجمی مختلف نقاط کوانتومی 33

شکل ‏4–7  ضریب شکست برای قطرهای مختلف نقاط کوانتومی با درصد حجمی 50/50  . 35

شکل ‏4–8  ضریب خاموشی برای قطرهای مختلف نقاط کوانتومی. 35

شکل ‏4–9 جذب هرلایه در سلول خورشیدی 37

شکل ‏4–10 مقدار فوتون جذب شده در لایه های مختلف سلول خورشیدی. 37

شکل ‏4–11 تاثیر ضخامت PEDOT:PSS  بر جریان ایده آل (Jsat ). 38

شکل ‏4–12  جریان ایده آل (Jsat) سلول خورشیدی در درصدهای حجمی CdSe. 39

شکل ‏4–13 مقایسه جریان سلول خورشیدی (Jsc) و (Jsat) 41

شکل ‏4–14 پروفایل و مقدار میانگین نرخ تولید اکسیتون به صورت تابعی از عمق لایه فعال . 41

شکل ‏4–15 مقایسه  Jscدر دوحالت:profile)) Jsc و AVE)) Jsc 42

شکل ‏4–16  بازدهی کوانتومی خارجی در سلول خورشیدی. 43

شکل‏4–17  بازدهی کوانتومی داخلی سلول در ضخامت های مختلف. 44

شکل ‏4–18 اثر ضخامت لایه فعال بر روی بازدهی کوانتومی خارجی. 45

شکل ‏4–19 تاثیر تغییر ضخامت لایه فعال بر مشخصه­های سلول خورشیدی. 46

در شکل ‏4–20 تغییر مشخصه های فتوولتائیک سلول را با افزایش شدت نور. 47

شکل ‏4–21 تاثیر تغییر شدت نور بر مشخصه­های سلول خورشیدی. 48

شکل ‏4–22 تاثیر ضریب بازترکیب لانژوین بر مشخصه­های سلول خورشیدی. 49

شکل ‏4–23 تاثیر تغییر تحرک پذیری حفره بر روی مشخصه های سلول خورشیدی 51

شکل ‏4–24 تاثیر تغییر تحرک پذیری حفره بر روی IQE سلول خورشیدی 52

شکل ‏4–25 تاثیر تغییر تحرک­ پذیری حفره بر روی EQE سلول خورشیدی 53

شکل ‏4–26 اثر قطر نقاط کوانتومی برروی سطح انرژی باند ظرفیت و باند رسانش 55

شکل ‏4–27 مقدار چگالی جریان ایده آل برای قطرهای مختلف نقاط کوانتومی 56

شکل ‏4–28  افزایش تحرک پذیری با افزایش اندازه نقاط کوانتومی با محاسبه ژو 57

شکل ‏4–29 اثر افزایش قطر نقاط کوانتومی بر روی مشخصه های. 59

شکل ‏4–30 مقایسه نتایج شبیه سازی و نتایج تجربی گزارش شده. 60

شکل ‏4–31 اصلاح لایه انتقال دهنده حفره با دوپ کردن Pentancen 62

شکل ‏4–32  تاثیر اصلاح لایه انتقال دهنده حفره بر روی مشخصه های فتوولتاوئیک 63

شکل ‏4–33 ساختار اصلاح شده سلول با افزودن لایه انتقال دهنده الکترون 64

شکل ‏4–34 تاثیر اضافه کردن لایه انتقال دهنده الکترون بر روی مشخصه های فتوولتاوئیک 65

شکل ‏4–35 تاثیر ضخامت لایه ZnO بر روی جریان ایده آل در ضخامت های مختلف 67

شکل ‏4–36 مشخصه های فتوولتاوئیک سلول با ضخامت بهینه لایه ZnO 68

5 دیدگاه برای دانلود پروژه: شبيه­سازی و آنالیز سلول­ خورشيدی پلیمری  بر پایه P3HT و نقاط کوانتومیCdSe

  1. inquimb

    Disclosures of Conflicts of Interest K dr reddy finasteride buy Lyndon, USA 2022 04 30 11 41 16

  2. inquimb

    buy priligy pakistan However, when gut dysbiosis is present, beta glucuronidase activity may be altered

  3. inquimb

    The nurses were really nice and caring zithromax pediatric dose It s not yet recognized by most doctors an enormous political mess that would take too long to explain and many are suffering because of this

  4. Sodxug

    allegra side effects skin allergy tablets list allergy pills for rash

  5. fusidic Preisvergleich Amsterdamr

    You’re a really helpful site; could not make it without ya! kaletra in einer Apotheke in Deutschland erhältlich

دیدگاه خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo