نمذجة تأثير مقاومة التلامس وفقدان الطاقة بين الأسطح في الخلايا الشمسية المصنوعة من البيروفسكايت القائمة على أكسيد النيكل باستخدام برنامج MATLAB
DOI:
https://doi.org/10.65421/jibas.v2i3.175الكلمات المفتاحية:
خلايا شمسية بيروفسكايت، أكسيد النيكل، المقاومة التسلسلية، النمذجة العددية، نقل الشحنة، عامل الملءالملخص
يمثل إعادة تركيب الشحنات عند السطح البيني ومقاومة التلامس الأومي عند الوصلة غير المتجانسة لطبقة نقل الثقوب عوائق أساسية تحد من أداء الخلايا الشمسية البيروفسكايتية المقلوبة. يقدم هذا العمل دراسة عددية كمية لتدهور التلامس عند سطح التلامس بين أكسيد النيكل والبيروفسكايت باستخدام نموذج دائرة مكافئة أحادي الصمام الثنائي ضمني، مُنفذ في برنامج MATLAB. من خلال مسح بارامتري لمقاومة التوالي من 0.5 أوم.سم² إلى 5.0 أوم.سم²، نعزل بشكل منهجي الفقد الأومي عن الأداء الجوهري للجهاز. تُظهر نتائج المحاكاة أنه في حين أن جهد الدائرة المفتوحة وكثافة تيار الدائرة القصيرة يُظهران حساسية ضئيلة لعوائق النقل المقاومة، فإن عامل الملء يتعرض لانخفاض غير خطي كبير من 74.1% إلى 46.8%. يؤدي هذا التدهور تدريجيًا إلى تسطيح خصائص كثافة التيار-الجهد بالقرب من نقطة القدرة القصوى، مما ينتج عنه انخفاض في كفاءة تحويل الطاقة من 13.23% إلى 8.25%. تُرسّخ هذه الاتجاهات الكمية معايير واضحة لهندسة الأسطح البينية، مما يُشير إلى أن تخميل سطح طبقة NiO_x ضروري لكبح حواجز النقل وتحقيق عوامل ملء عالية. يعمل النموذج في ظل ظروف الحالة المستقرة ولا يأخذ في الحسبان هجرة الأيونات أو التأثيرات السعوية، مما يُوفر أساسًا لتوسعات الفيزياء المتعددة المستقبلية.
