شماره مدرك
17269
شماره راهنما
153 گلپايگان
پديد آورنده
نصوحي، اميرحسين
عنوان
ارزيابي عملكرد پوشش هاي سراميكي TVO4:Eu3+ به منظور بهبود راندمان سلول هاي خورشيدي پايه سيليكوني
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي
شناسايي و انتخاب مواد
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع
1399
صفحه شمار
64ص.: مصور، جدول، نمودار
توصيفگر ها
سلول خورشيدي سيليكوني , ماده تبديل كننده كاهشي , لايه نشاني چرخشي , بازده تبديل توان
تاريخ ورود اطلاعات
1400/11/23
كتابنامه
كتابنامه
رشته تحصيلي
مهندسي مواد
دانشكده
فني مهندسي گلپايگان
تاريخ ويرايش اطلاعات
1404/11/29
كد ايرانداك
147
چكيده فارسي
چكيده
امروزه، استفاده از مواد تبديل¬كننده كاهشي به عنوان ايده¬اي براي بهبود عملكرد سلول¬هاي خورشيدي سيليكوني از نظر بازده تبديل توان و پايداري مطرح شده است. بر همين اساس، هدف از پژوهش حاضر، بررسي اثر لايه¬نشاني پوشش تبديل كننده كاهشي وانادات ايتريم آلائيده شده با يوروپيم (YVO4:Eu3+) به روش لايه¬نشاني چرخشي به عنوان روشي ساده و كارآمد، بر عملكرد سلول خورشيدي سيليكوني بود. بدين منظور، از دو پيش¬ماده حاصل از پودر سنتز شده به روش سنتز احتراقي و روش هيدروترمال براي ايجاد محلول پيش¬ماده فرايند لايه¬نشاني استفاده شد. ابتدا دو محلول غليظ و رقيق حاصل از پودر YVO4:Eu3+ سنتز احتراقي روي سلول لايه¬نشاني شد. منحني¬هاي چگالي جريان- ولتاژ سلول¬ها اندازه¬گيري و مشخصه¬هاي فتوولتائيك سلول-ها تعيين گرديد. نتايج نشان داد كه با وجود بهبود بازده تبديل توان سلول خورشيدي (از 97/8% در سلول بدون پوشش به 37/9% در سلول با پوشش رقيق)، كه ناشي از اثر تبديلي پوشش در تبديل طول موج¬هاي پايين به طول موج مرئي بود، پوشش به دليل عدم شفافيت، بر پرتوهاي مرئي ورودي اثر منفي داشته است. در ادامه و با هدف ايجاد يك پوشش شفاف، پيش¬ماده YVO4:Eu3+ حاصل از فرايند هيدروترمال با سه غلظت مختلف به روش لايه¬نشاني چرخشي روي سطح سلول لايه نشاني شد. طيف¬سنجي تبديل فوريه مادون قرمز (FT-IR) و آزمون جذب در ناحيه فرابنفش- مرئي به منظور مشخصه¬يابي سلول¬ها انجام گرفت. منحني¬هاي چگالي جريان- ولتاژ نشان داد كه پوشش ايجاد شده با غلظت متوسط (رقيق شده با 2 ميلي¬ليتر آب) بهترين عملكرد را در بهبود عملكرد سلول¬هاي خورشيدي ايفا كرده است به گونه¬اي كه بازده تبديل توان سلول خورشيدي در حضور فيلم YVO4:Eu3+ با غلظت متوسط (سلول قهرمان)، به ميزان حدوداً 6/5% افزايش يافته است (از 97/8% به 47/9%). مي¬توان گفت هنگام لايه¬نشاني با غلظت بهينه، پوشش وظيفه ضدانعكاسي و همچنين وظيفه تبديل¬كننده كاهشي خود را به خوبي انجام داده است. با توجه به نتايج، مي¬توان نتيجه گرفت كه روش هيدروترمال به واسطه ويژگي¬هاي برتر در مقايسه با روش سنتز احتراقي نظير دماي عملياتي پايين، روش مؤثرتري براي توليد پيش¬ماده YVO4:Eu3+ مناسب براي لايه¬نشاني يك پوشش شفاف روي سطح سلول خورشيدي سيليكوني است. به طور خلاصه، مي¬توان بيان كرد كه لايه¬نشاني ماده YVO4:Eu3+ به عنوان يك ماده تبديل كننده كاهشي با روش آسان و كم هزينه لايه¬نشاني چرخشي مي¬تواند گزينه¬اي اميدواركننده براي بهبود عملكرد سلول¬هاي خورشيدي سيليكوني باشد.
چكيده انگليسي
به فايل مراجعه شودAbstract
Today, the use of reducing modifiers has been proposed as an idea to improve the performance of silicon solar cells in terms of power conversion efficiency and stability. Accordingly, the aim of this study was to investigate the effect of rotation coating coating of europime (YVO4: Eu3 +) on the performance of silicon solar cell as a simple and efficient method. For this purpose, two precursors obtained from powder synthesized by combustion synthesis method and hydrothermal method were used to create a precursor solution for the coating process. First, two concentrated and dilute solutions of YVO4 powder: Eu3 + combustion synthesis were deposited on the cell. The current-voltage density curves of the cells were measured and the photovoltaic characteristics of the cells were determined. The results showed that despite the improvement of the conversion efficiency of solar cell power (from 8.97% in uncoated cell to 9.37% in thin coated cell), which resulted from the conversion effect of coating on the conversion of low wavelengths to wavelength. It was visible, the coating had a negative effect on the visible rays due to the lack of transparency. Then, with the aim of creating a transparent coating, the YVO4: Eu3 + precursor from the hydrothermal process was layered on the cell surface with three different concentrations by rotational lamination method. Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) and ultraviolet-visible absorption test were performed to characterize the cells. Current-voltage density curves showed that the coating created with medium concentration (diluted with 2 ml of water) had the best performance in improving the performance of solar cells so that the conversion efficiency of solar cell power in The presence of medium-concentration YVO4: Eu3 + film (hero cell) increased by approximately 5.6% (from 8.97% to 9.47%). It can be said that when coating with optimal concentration, the coating has performed its anti-reflective function as well as its reducing conversion function well. According to the results, it can be concluded that the hydrothermal method, due to its superior properties compared to the combustion synthesis method such as low operating temperature, is a more efficient method for producing YVO4: Eu3 + precursor suitable for layering a transparent coating on the surface. The solar cell is silicon. In summary, it is suggested that the layering of YVO4: Eu3 + as a reducing agent with easy and low cost rotational lamination method can be a promising proposal to improve the performance of silicon solar cells.
استاد راهنما
مهدي رفيعايي
استاد مشاور
احمد كرمانپور