فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در سلول‌های خورشیدی پروسکایتی (PSCs)، تخلیه مؤثر الکترون‌ها و کاهش بازترکیب زوج‌های الکترون-حفره در فصل مشترک لایه انتقال‌دهنده الکترون (ETL)/پروسکایت، برای دستیابی به عملکرد بالاتر ضروری است. در این پژوهش، اثر حضور یک لایه بسیار نازک اکسید فلزی با ضخامت کمتر از ۱۰ نانومتر بر روی ETL اصلی با ضخامت ۵۰ نانومتر در بهبود عملکرد فتوولتاییکی سلول، مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور، مجموعه کاملی از ساختارهای دولایه‌ای برای سه ماده اکسید فلزی ETL رایج در PSC ها یعنی TiO2، SnO2 و WO3 به روش دقیق و تکرارپذیر کندوپاش بسامد رادیویی، لایه ­نشانی شد و عملکرد آن‌ها به‌عنوان ETL در سلول، مورد مقایسه قرار گرفت. مشخصه­ یابی­ های ساختاری و الکتریکی سلول‌ها و ETL های مختلف، توسط پراش پرتوی ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FE-SEM)، طیف‌سنجی UV-vis، آنالیز مت-شاتکی و نمودارهای J-V مورد بررسی قرار گرفت. نشان داده شد که به‌کارگیری ساختارهای دولایه‌ای TiO2/SnO2-UTL، TiO2/WO3-UTL و SnO2/WO3-UTL با ایجاد صف‌بندی مؤثرتر ترازهای انرژی، بازدهی سلول را به‌طور قابل ملاحظه‌ای افزایش می‌دهد. از سوی دیگر، با استفاده از ساختارهای دولایه‌ای معکوسِ آن‌ها یعنی SnO2/TiO2-UTL، WO3/TiO2-UTL و WO3/SnO2-UTL بازدهی سلول‌ها کاهش یافت. نتایج حاصل‌شده، یک رهیافت ساده و امیدبخش را برای طراحی مؤثرتر ادوات فتوولتاییکی با عملکرد بهبودیافته پیشنهاد می­ دهد.