مطالعهی سلولهای خورشیدی پروسکایتی و بررسی کوانتومی پارامترهای تاثیر گذار در مواد انتقال دهنده حفره جهتافزایش راندمان
عنوان اصلي به زبان ديگر
Study of perovskite solar cells (PSCs) and quantum examination of the effective paramerets on the hole transporting materials (HTMs) to increase efficiency
نام نخستين پديدآور
/پروین صالحی ابر
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: شیمی
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۳۹۸
نام توليد کننده
، افشار
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی - الکترونیکی
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
دکتری
نظم درجات
شیمی گرایش شیمی فیزیک
زمان اعطا مدرک
۱۳۹۸/۰۶/۲۰
کسي که مدرک را اعطا کرده
تبریز
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
با هدف جایگزینیOMeTAD - spiroبه خاطر هزینه بالای ساخت و ناپایداری آن، ساختارهای مقرون به صرفه و کارآمد برپایه استیلبن، تترا آزافولواون، مشتقات پایرن با شاخکصهای ایندولین و فنیلن دی آزو به عنوان انتقال دهنده حفره (HTM) برای استفاده در سلولصهای خورشیدی پروسکایتی مورد بررسی قرار گرفت .از تکنیک های محاسباتی دقیق شامل تئوری تابع چگالی (DFT) و تئوری چگالی وابسته به زمانصDFT) - (TDبه همراه تئوری مارکوس برای تخمین دقیق خصوصیات اپتیکی و الکتروشیمیایی ساختارهای پیشنهادی استفاده شد .اوربیتالصهای مرزی، پایداری، جذب و نشر، انرژی نوآرایی و تحرک حفره ساختارهای پیشنهادی به روش محاسباتی بررسی گردید .نتایج محاسبات نشان داد تمامی ساختارهای پیشنهادی به خاطر۱ - قابلیت سنتز آسان و مقرون به صرفه۲ - پایداری۳ -گستردگی بیشتر توزیع هومو نسبت به لومو۴ - سطح هومو مناسب نسبت به تراز ظرفیت پروسکایت۵ - تحرک حفره بالا و۶ - نداشتن جذب در محدوده جذب جاذب اصلی میصتوانند جایگزین مناسبی برایOMeTAD - Spiroباشد .همچنین ساختارهای برپایه تترا آزافولواون و استیلبن علاوه بر داشتن نقش انتقال دهنده حفره می توانند به عنوان کمک جاذب در افزایش راندمان سلول های خورشیدی پروسکایتی موثر باشند .نتایج حاصل از محاسبات کوانتومی برای پلیمر و کامپوزیتصهای فلزی آن نشان داد که این ساختارها قابلیت استفاده به عنوان HTM در سلولصهای خورشیدی پروسکایتی را دارند .در قسمت تجربی پروژه، اثر نسبتصهای مختلف MAI/PbI۲ بر مورفولوژی پروسکایت تشکیل شده بررسی شد .برای ساخت سل خورشیدی پروسکایتی از روش دو مرحله ای اسپین اسپین استفاده گردید .سلول مرجع بدون انتقال دهنده حفره با تغییر سرعت لایه نشانی لایه متخلخلTiO۲ و لایه PbI۲ انتخاب شد .با استفاده از سلول بهینه شده، عملکرد کامپوزیت های فلزی پلی پیرول به عنوان HTM در سل خورشیدی پروسکایتی با استفاده از آنالیزهایV- I،EIS ،IR - FTو SEM مورد بررسی قرار گرفت .در بین همه سلصهای مورد بررسی، بیشترین راندمان در حدود ۷۰/۹ برای سل های ساخته شده با کامپوزیت های پلی پیرول/طلا بدست آمد
متن يادداشت
With the aim of replacing spiro-OMeTAD because of its high cost of fabrication and instability, the cost-effective, efficient structures based on acetylene, tetra-azafolvone, and pentyl derivatives with indole and phenylenediazo branches were investigated as hole transporting material (HTM) for use in perovskite solar cells. Accurate computational techniques, including Density Function Theory (DFT) and Time Dependent Density Function Theory (TD-DFT) along with the Marcus's, theory were used to estimate precisely the optical and electrochemical properties of the proposed structures. The frontier orbitals, stability, optical properties including the absorption and emission spectra, reorganization energy, and hole mobility of the proposed structures were investigated by computational methods. The computational results showed that all the proposed structures can be a good alternative to Spiro-OMeTAD because of the reason 1) cost-effective synthesis capability, 2) stability, 3) distribution of more HOMO than LUMO, 4) proper HOMO level compared to the valance band of perovskite, 5) high hole mobility, and 6) an absorption range that does not compete with the perovskite in absorbing light. In addition, compounds based on phenylenediazo and stillbene not only have the role of a hole transporter but also can be effective as adsorbents in enhancing the efficiency of perovskite solar cells. Quantum calculations for the polymer and its metal composites showed that these structures could be used as HTM in perovskite solar cells. In the experimental section of the project, the effect of different ratios of MAI/PbI2 on the perovskite morphology was evaluated. A two-step method of spin-spin was used to fabricate perovskite solar cells. The reference cell without HTM was selected by varying the spin speed of the TiO2 and PbI2 porous layers. The performances of the metal composites of polypyrrole as HTM in perovskite solar cells were examined by using the analyses of I-V, EIS, FT-IR, Uv-vis, and SEM. Among all the investigated perovskite solar cells with different HTMs, the Ppy/Au composites had the highest efficiency of about
عنوان اصلی به زبان دیگر
عنوان اصلي به زبان ديگر
Study of perovskite solar cells (PSCs) and quantum examination of the effective paramerets on the hole transporting materials (HTMs) to increase efficiency
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )