الفهرس 
IntroductionOnly 14 pages are availabe for public view
 |  | from | 119 |  |  |
| | | from | 119 | | |
Abstract
”أصبح البحث عن حلول الطاقة المتجددة والنظيفة اتجاها عالميا بسبب التأثير السلبي والضار لحرق الوقود الأحفوري كما تعد الطاقة الشمسية هي أفضل مصادر الطاقة المتجددة من حيث النظافة والوفرة حيث يحتوي الاشعاعي الشمسي على طاقة تعادل 104 مرات الطاقة المستخدمة عالميا. وعلي الرغم من كون الخلايا الشمسية وسيلة قيمة في تحويل الاشعاع الشمسي الي طاقة كهربية الا ان كفاءة تحويلها للضوء الي كهرباء مازالت محدودة. إحدى الطرق التي تساعد علي تحسين كفاءة تحويل الخلايا هي محاصرة الضوء ويتم ذلك من خلال التقاط الضوء والحفاظ عليه داخل بنية الخلية مما يزيد من توليد ازواج من الالكترونات والفجوات وبالتالي تزيد كفاءة هذه الخلايا. مرورا بالأجيال المختلفة للخلايا الشمسية وصولا للجيل الثالث حيث ظهور نوع جديد وفعال من الخلايا تدعي خلايا البيروفسكايت والتي لاقت اهتماما كبيرا من علماء العالم حيث يتم تصنيعها بتكلفة منخفضة وذات كفاءة تحويل كبيرة.الغرض من هذه الرسالة هو تصميم ومحاكاة وتوصيف تقنيات جديدة وفعالة ومتنوعة لحصاد الطاقة حيث يتم تقديم ثلاث تصميمات مختلفة لخلايا البيروفسكايت الشمسية. أول تصميم عبارة عن خلايا بيروفسكايت مستوية مكونه من طبقات ITO وTIO2 وCH3NH3SnI3 وCu2O. بعد ذلك، يتم استخدام الهياكل النانوية المصنوعة من مادة النيكل لتحسين محاصرة الضوء وتعزيز الامتصاص في المادة الفعالة مع تحسين الكفاءة. لذا، فإن الهيكل الثاني الذي تمت مناقشته هو خلايا البيروفسكايت الشمسيه مع بنية نانوية من النوع (Moth-eye) مدمجة في الطبقة النشطة (طبقة البيروفسكايت) لتعزيز أداء الخلية. وكان الاقتراح الاخير لمحاصرة الضوء وتحسين الامتصاص لتحقيق أقصى استفادة من الخلية هو دمج الهياكل النانوية (Moth-eye) على سطح الخلية التي تعبر عن بنية ثالثة من خلايا البيروفسكايت الشمسية المقترحة. تتم دراسة وتحليل كل هذه الهياكل مع الأخذ في الاعتبار تأثير العوامل المختلفة على الكفاءة القصوى.أظهرت النتائج أن هناك تحسنا في خرج خلايا البيروفسكايت الشمسية المدمجة بالبنية النانوية (Moth-eye) سواء كانت في الطبقة النشطة (طبقة البيروفسكايت) أو على سطح الخلية. حققت خلايا البيروفسكايت الشمسية المدمجة بالبنية النانوية (Moth-eye) الموجودة في الطبقة النشطة كثافة تيار ضوئي تبلغ 46.59 مللي أمبير / سم2، ومعدل توليد (5.45 e28 m-3. s-1) وكفاءة قصوى تبلغ 33.81 % مقارنة ب 46.0082 مللي أمبير / سم2 ، (3.38 e28 m-3. s-1) و 31.76 % من خلايا البيروفسكايت الشمسية المدمجة مع بنية نانوية (Moth-eye) على سطح الخلية و 44.16 مللي أمبير / سم2 ، (2.07e28 m-3.s-1) و 29.29 % من خلايا البيروفسكايت الشمسية المستوية على التوالي. تم نمذجة هياكل خلايا البيروفسكايت الشمسية المدروسة ومحاكاتها للخصائص البصرية عبر حزمة برامج (lumerical) في كلا من الابعاد الثنائية والثلاثية لتقدير دقة امتصاص الضوء وكثافة التيار الضوئي وكذلك معدل التوليد.