Estrategias para incrementar la fotocorriente de celdas solares de perovskita con contactos posteriores de carbono investigadas mediante modelado numérico
El objetivo de este trabajo es hallar estrategias para incrementar la fotocorriente de celdas de perovskita con contacto posterior de carbono mediante nanopartículas esféricas. Esta necesidad surge porque el carbono extiende la vida útil de la perovskita, pero no es un buen material para refle...
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| Autor principal: | |
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| Otros Autores: | |
| Formato: | trabajo final de grado bachelorThesis acceptedVersion |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
Universidad Nacional del Comahue. Facultad de Ingeniería.
2024
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| Materias: | |
| Acceso en línea: | http://rdi.uncoma.edu.ar/handle/uncomaid/18061 |
| Aporte de: |
| Sumario: | El objetivo de este trabajo es hallar estrategias para incrementar la fotocorriente de celdas de
perovskita con contacto posterior de carbono mediante nanopartículas esféricas. Esta necesidad
surge porque el carbono extiende la vida útil de la perovskita, pero no es un buen material para
reflejar la radiación electromagnética y por ende afecta a la fotocorriente generada. Para
analizar las estrategias, se llevaron a cabo simulaciones con el software COMSOL
Multiphysics. En primera instancia se definió una estructura típica de una celda plana de
perovskita con espesores típicos/óptimos para cada capa. Luego, se realizaron simulaciones en
2D de la celda plana con contacto posterior de grafito, de oro y de plata para demostrar el efecto
del uso del contacto de grafito en la fotocorriente de la celda.
En segundo lugar, se realizaron simulaciones en 3D de las tres estrategias elegidas para
incrementar el camino óptico de la radiación. Estas son disposiciones periódicas tipo red de:
nanopartículas de aluminio en la parte posterior de la perovskita, nanopartículas de MgF2 en la
parte frontal de la perovskita y nanopartículas estilo núcleo-caparazón en la parte posterior de
la perovskita. Para la estrategia de núcleo-caparazón se simularon nanopartículas de Au@Ag
y Ag@TiO2 con distintos radios de núcleo y caparazón. Por motivos de construcción, cómputo
y fotocorriente obtenida, se seleccionaron nanopartículas de Ag@TiO2 con un espesor de
caparazón de 5 nm y se simularon diferentes periodicidades de la red y radios de la corteza.
Todas las fotocorrientes obtenidas de las estrategias se compararon porcentualmente con la
obtenida en la celda plana con contacto de grafito, y se concluyó que la estrategia de
nanopartículas de Ag@TiO2 brinda el mayor aumento de la fotocorriente, siendo de hasta 16%
para un espesor de 200 nm, 6% para un espesor de 400 nm y 3% para un espesor de 700 nm. |
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