عنوان

بررسی تاثیر مواد پلیمری و غیر پلیمری و پارامترهای موثر در لایه‌های تشکیل دهنده بر عملکرد سلول‌های خورشیدی پروسکایتی و توزیع حرارت در آن ها و شبیه سازی توسط نرم افزار COMSOL، با رویکرد بهینه سازی چند هدفه

Number

پ۲۶۱۸۵

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

بررسی تاثیر مواد پلیمری و غیر پلیمری و پارامترهای موثر در لایه‌های تشکیل دهنده بر عملکرد سلول‌های خورشیدی پروسکایتی و توزیع حرارت در آن ها و شبیه سازی توسط نرم افزار COMSOL، با رویکرد بهینه سازی چند هدفه

First Statement of Responsibility

اصغر مرادی

Name of Publisher, Distributor, etc.

مهندسی شیمی ونفت

Date of Publication, Distribution, etc.

۱۴۰۰

Specific Material Designation and Extent of Item

۱۲۶ص.

Accompanying Material

سی دی

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

مهندسی شیمی گرايش پلیمر

Date of degree

۱۴۰۰/۱۱/۱۱

Text of Note

چکیده: در چند دهه اخیر، با توجه به پیشرفت در صنایع مختلف و تکنولوژی، استفاده از انرژی های تجدید پذیر افزایش فراوانی داشته است. سلول خورشیدی یکی از مهم ترین ابزار های استفاده از منابع انرژی تجدید پذیر محسوب می شوند. در میان انواع مختلف سلول‌های خورشیدی، سلول‌ خورشیدی پروسکایتی، به دلیل برخی مزایا همچون قیمت پایین مواد استفاده شده در ساخت آن، فرآیند ساخت ساده و بازده تبدیل بالا (نسبت به سلول‌های خورشیدی دیگر با همان محدوده قیمت) توجه بسیاری از دانشمندان را در سال های اخیر، به خود جلب کرده است. از آنجایی که در سلول خورشیدی پروسکایتی از مواد مختلف پلیمری و غیر پلیمری در تشکیل لایه‌‌ها استفاده شده است، یکی از اهداف مدنظر در پژوهش مرور روش های مختلف در فاز شبیه‌سازی با استفاده از نرم افزار COMSOL Multiphysics می‌باشد که در آن از مواد پلیمری در ساختار سلول خورشیدی پروسکایتی به عنوان مواد انتقال‌دهنده حفره و به عنوان یک عامل تحریک‌کننده برای افزایش عملکرد استفاده می‌شود. تحقیقات انجام شده در این پژوهش در چهار فاز انجام شده‌است. در فاز اول: تغییر در ضخامت لایه¬های فعال سلول خورشیدی پروسکایتی و تاثیر آن بر روی عملکرد سلول خورشیدی پروسکایتی انجام شده‌است. با توجه به نتایج به¬دست آمده با انتخاب ضخامت¬های بهینه، بازدهی 8/1% افزایش می¬یابد. در فاز دوم: تاثیر دما روی پارامترهای فتوولتائیک سلول خورشیدی پروسکایتی با ساختار پلیمری بررسی شده‌است. در فاز سوم: شبیه سازی سلول خورشیدی پروسکایتی با در نظر گرفتن مواد مختلف پلیمری و غیر پلیمری برای لایه‌های انتقال‌دهنده الکترون و حفره انجام شده‌است و در ادامه با رویکرد بهینه¬سازی چندهدفه به جهت داشتن ساختاری مناسب با بهترین مواد به منظور داشتن هزینه¬ای کمتر، بازدهی بالاتر، بازترکیب کم و آثار مخرب زیست محیطی کمتر (گرمایش جهانی و سمیت زیست محیطی)، نرم¬افزارهای OPEN LCA و MCDM به کار برده شده است. در فاز چهارم: : با اعمال منابع تولید گرما و شرایط گرمایی مورد نیاز به ساختار سلول خورشیدی مورد نظر، به توزیع گرما و توزیع دما در داخل ساختار پرداخته شده است. با توجه به نتایج، در حالت کلی به دلیل ضخامت کم ساختار سلول خورشیدی پروسکایتی، دمای سلول خورشیدی نسبت به محیط، ˚C 01/0 افزایش پیدا کرده است.

Text of Note

Abstract: In recent decades, due to advances in various industries and technologies, the use of renewable energy has increased significantly. Solar cells are one of the most important tools for using renewable energy sources. Among different types of the solar cells, perovskite solar cells, due to some advantages such as low cost of materials used in its construction, simple manufacturing process and high conversion efficiency (compared to other solar cells with the same price range), the attention of many scientists Has attracted in recent years. Since different polymeric and non-polymeric materials are used in the formation of layers in perovskite solar cells, one of the objectives of the research is to review different methods in the simulation phase using COMSOL Multiphysics software in which polymeric materials are used. In the structure of the perovskite solar cell, it is used as a hole transporting layer and as a stimulant to increase performance. The research conducted in this research has been done in four phases. In the first phase, a change in the thickness of the active layers of the perovskite solar cell and its effect on the performance of the perovskite solar cell has been done. According to the obtained results, by selecting the optimal thicknesses, the efficiency increases by 1.8%. In the second phase, the effect of temperature on the photovoltaic parameters of a perovskite solar cell with a polymer structure has been investigated. In the third phase, the perovskite solar cell simulation is performed by considering different polymeric and non-polymeric materials for electron and hole transporting layers, and then with a multi-objective optimization approach to have a suitable structure with the best materials in order to have lower costs, Higher efficiencies, lower recombination and lower environmental impact (global warming and environmental toxicity), OPEN LCA and MCDM software are used. In the fourth phase, by applying the required thermal conditions to the structure of the desired solar cell, heat distribution and temperature distribution inside the structure have been studied. According to the results, in general, due to the low thickness of the perovskite solar cell structure, the temperature of the solar cell relative to the environment has increased by 0.01 ˚C.

Variant Title

Investigation of the effect of polymeric and non-polymeric materials and effective parameters in the constituent layers on the performance of perovskite solar cells and heat distribution in them and simulation by COMSOL software, with a multi-objective optimization approach

Entry Element

‏مرادی،

Part of Name Other than Entry Element

‏اصغر

Relator Code

تهيه کننده

Entry Element

‏نیایی،

Entry Element

،DELİBAŞ

Part of Name Other than Entry Element

‏علیقلی

Part of Name Other than Entry Element

‏ Nagihan

Dates

استاد راهنما

Dates

استاد مشاور

Entry Element

‏ تبریز