خواص وابسته به جریان الکتریکی سلولهای خورشیدی آلی: یک روش مدار معادل

افزایش مصرف انرژی و بالا رفتن هزینه آن در جهان، جستجوی گزینه های جدید انرژی را ایجاب می کند. انرژی خورشیدی یکی از در دسترس ترین و پاکترین منابع است. در سالهای اخیر نیمرساناهای آلی به دلیل مزایای گوناگونی از قبیل سنتز کم هزینه و آسان و انعطاف پذیر بودن مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. در این پایانامه، ابتدا سلولهای خورشیدی معرفی، سپس سلولهای خورشیدی معدنی و آلی و سازوکار ترابرد جریان الکتریکی در آنها مورد بررسی قرار گرفته است. علاوه بر این مدلهای موجود برای دست یابی به مشخصه جریان - ولتاژ سلولهای خورشیدی، پارامترهای این مدلها و مشخصه تجربی جریان - ولتاژ آنها مورد بحث قرار گرفته است. همچنین چند روش ریاضی مربوط به این مدلها برای محاسبه این پارامترها ارائه شده و در ادامه این روشها را برای یک نمونه سلول خورشیدی معدنی و شش نمونه آلی به کار می بریم. در محاسبات ما ساختار اصلی نمونه های آلی بصورت ito/pedot:pss/cupc/c 60/buffer layer/cu انتخاب شده است. نتایج ما برای نمودار برازش شده با استفاده از نتایج محاسبات برای روش تحلیلی پنج نقطه، روش بهینه سازی رسانایی با استفاده از تابع لامبرت، و روش تکرار، با مشخصه تجربی جریان - ولتاژ نمونه ها توافق خوبی را نشان می دهد. در روش تحلیلی پنج نقطه از توان بیشینه، ولتاژ مدارباز، جریان اتصال کوتاه و شیب منحنی در این دو نقطه استفاده می شود. در روش بهینه سازی رسانایی از مشتق جریان نسبت به ولتاژ مشخصه جریان - ولتاژ تجربی استفاده می شود. پارامترهای محاسبه شده نظیر جریان نوری، مقاومتهای سری و موازی، فاکتور ایده آل و جریان اشباع معکوس می باشند. همچنین با استفاده از این روشها، تأثیر وجود لایه بافر در تعیین پارامترهای فوق بررسی می نماییم. نتایج ما نشان می دهد که بدون لایه بافر، سلول خورشیدی دارای پایین ترین بازده و بالاترین مقاومت سری در مدار و نمونه با لایه بافر bcp دارای بالاترین بازده و پایین ترین مقاومت در مدار سری می باشد.