Performance Comparison of Different Hole Transport Layer Configurations in a Perovskite-based Solar Cell using SCAPS-1D Simulation

Authors : Seyyedreza HOSSEİNİ, Nagihan DELİBAŞ, Mahsa BAHRAMGOUR, Alireza TABATABAEİ MASHAYEKH, Aligholi NİAİE

Pages : 121-126

Doi:10.31590/ejosat.951602

View : 22 | Download : 14

Publication Date : 2021-12-31

Article Type : Research Paper

Abstract :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.
Keywords : Perovskite güneş pili, HTL, tandem, kompozit, tek, SCAPS 1D