بررسی تاثیر آلایش عنصر پتاسیم بر روی پایداری سلول خورشیدی پروسکایت با کمک نظریه تابعی چگالی و بهینه سازی ضخامت لایه های سلول خورشیدی پروسکایت

سلول های خورشیدی نسل سوم پروسکایت (PVK) به جهت دارا بودن خواص فتوولتاییک منحصر به فرد و همچنین روش های ساخت ارزان نسبت به سلول های خورشیدی نسل اول، امیدواری زیادی را در بین محققین ایجاد کرده است به طوری که انتظار می رود بزودی این نوع از سلول ها به مرحله تجاری سازی رسیده، سهمی از بازار را به خود اختصاص دهند. در حال حاضر، پایداری این نوع از سلول ها چالشی اساسی در نیل به اهداف مورد نظر است. نشان داده شده است نقص جای خالی اتم ید در ترکیب نقش مهمی در پایداری و خواص اپتیکی پروسکایت ایفا می-کند. در این تحقیق با کمک نظریه تابعی چگالی خواص الکترونی دو پروسکایت MAPbI۳ و KMAPbI۳ را بدست آورده، همچنین نقص جای خالی اتم ید را در هر دو ترکیب برررسی می کنیم تا تاثیر آلایش پتاسیم در ترکیب پروسکایت را نشان دهیم. همچنین، طراحی، شبیه سازی و بهینه سازی سلول های خورشیدی پروسکایتی با استفاده از نرم افزار اسکپس انجام شده است. ضخامت لایه ها، نقص لایه ها و بازترکیب در لایه ها، از جمله پارامترهای حاکم بر برای بهبود کارایی سلول است، که در اینجا بهینه شده اند. ما در این تحقیق تاثیر پارامترهای مختلف لایه های سلول خورشیدی با ترکیب FTO/TiO۲/PVK/Spiro/Au بر روی بازدهی، جریان، ولتاژ و ضریب پرشوندگی سلول را بررسی کردیم. وجود عنصر پتاسیم در ساختار سبب افزایش پایداری پروسکایت می شود.