ارزيابي تاثير الكترود كربني بر پايداري سلولهاي خورشيدي پروسكايتي متخلخل

فاقد عنوان لاتين

چالشهايي نظير توليد در مقياس صنعتي، كاهش هزينه ها و دستيابي به پايداري بازده طولاني مدت، كاربرد سلولهاي خورشيدي پروسكايتي را با محدوديت مواجه كرده است. استفاده از مواد كربني به عنوان الكترود پشتي با توجه به ويژگيهايي همچون قيمت كمتر، در دسترس بودن، رسانايي الكتريكي بالا و پايداري شيميايي مطلوب از جمله راهكارهايي است كه ميتواند نقش موثري در بهبود عملكرد اين نسل از سلولهاي خورشيدي ايفا كند. بر همين اساس، هدف از پژوهش حاضر بررسي تاثير استفاده از الكترود كربني بر عملكرد و پايداري سلول خورشيدي پروسكايتي سه كاتيوني دوهالوژنه در مقايسه با الكترود طلا است. ارزيابي هاي فتوولتائيكي نشان داد كه بازده تبديل توان سلول خورشيدي پروسكايتي با الكترود كربني و الكترود طلا به ترتيب %7/3 و %10/4 بود. بررسي پايداري بازده تبديل توان به عنوان يكي از عوامل موثر در تجاري سازي سلولهاي خورشيدي پروسكايتي نشان داد كه سلولهاي با الكترود كربني %86 و سلولهاي با الكترود طلا %71 از بازده اوليه خود را پس از 500 ساعت قرارگيري در دماي اتاق حفظ كردهاند. با توجه به نتايج؛ با وجود كاهش بازده تبديل توان، كربن به دليل هزينه كم، انجام لايه نشاني در دماي پايين و بهبود پايداري بازده مي تواند گزينه مناسبي براي استفاده به عنوان الكترود پشتي در سلولهاي خورشيدي پروسكايتي باشد.

Industrial scale production, cost reduction and long-term stability are among the challenges that have limited perovskite solar cells (PSCs) application. Therefore, using carbon materials as a counter electrode (CE), due to its low cost, availability, remarkably electrical conductivity and optimal chemical stability, is one of the approaches that plays an influential role in developing these cells. This being so, this study aims to investigate the effect of carbon electrode on PSCs’ performance compared to gold electrode based PSCs. Photovoltaic analyses showed that power conversion efficiency (PCE) of carbon electrode based PSC was 7.3%, while the device with gold electrode exhibited a PCE of 10.4%. Examining the stability of PCE as one of the effective factors in the commercialization of PSCs showed that carbon electrode based PSC and gold electrode based PSC have retained 86% and 71% of their initial efficiency after 500 hours at room temperature, respectively. The results demonstrated that the performance of carbon based PSC is comparable to expensive Au-based PSC. As a result, our study suggests that, despite decreasing PCE, carbon materials have a great potential to be used as a CE which can improve the long-term stability of PSCs.