Elektron ve Delik Taşıma Katmanı Kalınlığının Güneş Hücre Verimliliği Üzerindeki Etkisinin OghmaNano Yazılımı ile Analizi


Nayman E., Gözükızıl M. F.

4. Uluslararası Uludağ Bilimsel Araştırmalar Kongresi, Bursa, Türkiye, 16 - 17 Kasım 2024, ss.439-449

  • Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Bursa
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.439-449
  • Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Bu çalışmada, perovskit güneş hücrelerinde elektron taşıyıcı katmanı (ETL) ve delik taşıyıcı katmanı (HTL) kalınlıklarının güç dönüşüm verimliliği (PCE) üzerindeki etkileri OghmaNano yazılımı ile analiz edilmiştir. ETL ve HTL katmanlarının kalınlıkları, güneş hücresinin iç direncini, foton emilim kapasitesini ve taşıyıcı toplama verimliliğini doğrudan etkileyebilir. Bu çalışmanın amacı, bu katmanların ideal kalınlıklarını belirleyerek, hücre verimliliğini en üst düzeye çıkarmaktır. Simülasyonlar sonucunda, TiO2 katmanının 200 nm ve SpiroMeOTAD katmanının 650 nm kalınlıklarında en yüksek PCE değerine ulaşıldığı belirlenmiştir. Elde edilen veriler, katman kalınlıklarının güneş hücresinin verimliliği üzerindeki etkisini vurgulamakta ve perovskit güneş hücrelerinin tasarımında bu parametrelerin en verimli şekilde ayarlanmasının önemini ortaya koymaktadır. Sonuçlar, güneş enerjisi teknolojilerinin geliştirilmesine katkı sağlamakta ve daha verimli PSC tasarımlarının oluşturulmasına olanak tanımaktadır.

In this study, the effects of electron carrier layer (ETL) and hole carrier layer (HTL) thicknesses on power conversion efficiency (PCE) in perovskite solar cells were analyzed with OghmaNano software. The thicknesses of ETL and HTL layers can directly affect the internal resistance, photon absorption capacity and carrier collection efficiency of the solar cell. The aim of this study is to maximize the cell efficiency by determining the ideal thicknesses of these layers. As a result of the simulations, it was determined that the highest PCE value was achieved at 200 nm thickness of TiO2 layer and 650 nm thickness of SpiroMeOTAD layer. The obtained data emphasize the effect of layer thicknesses on the efficiency of the solar cell and reveal the importance of adjusting these parameters in the most efficient way in the design of perovskite solar cells. The results contribute to the development of solar energy technologies and enable the creation of more efficient PSC designs.