Журнал нано- та електронної фізики (Journal of nano- and electronic physics)
Permanent URI for this collectionhttps://devessuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/197
Browse
9 results
Search Results
Item Study of Effect of Temperature on Lead Free Cesium-Based Double Perovskite Solar Cell by Using SCAPS-1D(Sumy State University, 2024) Das, S.; Narzary, S.; Chakraborty, K.; Paul, S.Проблеми стабільності перовскітних сонячних батарей на основі свинцю обмежили комерціалізацію. Подвійний перовскіт на основі цезію, що не містить свинцю, може стати життєздатною відповіддю на ці проблеми. Він демонструє вражаючі оптоелектронні властивості, високу екологічну стабільність і низьку токсичність. У цій роботі було вивчено теоретичний аналіз подвійного перовскітного сонячного елемента на основі цезію з використанням Spiro-OMeTAD як шару транспортування дірок і SnO2 як ETL. Подвійний перовскіт Cs2AgBiBr6 має хороші оптичні та електронні властивості. Для цього дослідження була змодельована структура пристрою FTO/SnO2/Cs2AgBiBr6/Spiro-OMeTAD/Cu. Симулятор ємності сонячних батарей (SCAPS-1D) використовувався для одновимірного моделювання та аналізу. Для дослідження використовувався оптимізований активний шар 0,3 мкм. PCE, Voc, Jsc і FF були отримані з використанням Spiro-OMeTAD як HTL і SnO2 як ETL. Максимальний PCE 10,6675% і максимальна квантова ефективність 86,17025% були знайдені при робочій температурі 275 K. Результати моделювання, отримані в цьому дослідженні, є обнадійливими. Він надасть глибокі вказівки щодо заміни зазвичай використовуваного токсичного перовскіту на основі Pb екологічно чистими, високоефективними неорганічними подвійними перовскітними сонячними елементами.Item Visible light- Driven Cesium-Titanium Iodide (Cs2TiI6) Double Perovskite Photocatalytic dye Degradation(Sumy State University, 2024) Narzary, S.; Das, S.; Chakraborty, K.; Choudhury, M.G.; Paul, S.Розробка нових фотокаталітичних матеріалів для видалення органічних забруднень була фокусом досліджень. Поточне дослідження повідомляє про синтез фотокаталізаторів третього покоління перовскітів та їх фотокаталітичну ефективність. Подвійний перовскіт титану без свинцю на основі цезію Cs2TiI6 був успішно синтезований за допомогою методу обробки розчину та охарактеризований різними методами спектроскопічної та морфологічної характеристики, такими як дифракція рентгенівських променів (XRD), УФ-видима спектроскопія, дзета-потенціал та пропускання електронів. Мікроскоп (ПЕМ). Новим аспектом цього дослідження є дослідження фотокаталітичної ефективності подвійного перовскіту Cs2TiI6. У роботі досліджені різні морфологічні та спектроскопічні характеристики синтезованих фотокаталізаторів. Eosin Y (EY) і Eosin B (EB) були обрані як модельні сполуки для розкладання в цій роботі через їх широке застосування в промисловості. Ефективність фотокаталітичної деградації барвника перовскітними фотокаталізаторами Cs2TiI6 після 240-хвилинної експозиції у видимому світлі становила 85,08 і 13,66% відповідно. Константа швидкості деградації Eosin Y приблизно в 14,66 разів більша, ніж константа Eosin B.Item Electron Transport Layer Material Optimization for Cs2AgBiBr6 Based Solar Cell Using SCAPS(Sumy State University, 2024) Das, S.; Kanakavalli, P.B.; Cheerla, S.; Narzary, S.; Gohain, P.P.; Chakraborty, K.; Paul, S.Проблеми з токсичністю та стабільністю перовскітних сонячних батарей на основі свинцю обмежили комерціалізацію. Подвійний перовскіт на основі цезію, що не містить свинцю, може стати життєздатною відповіддю на ці проблеми. У цій роботі проведено теоретичний аналіз подвійної перовскітної сонячної батареї на основі цезію з використанням Spiro-OMeTAD як шару для транспортування дірок і ефекту різних ETL, таких як SnO2, ZnO-NR, TiO2 і CdS. Було використано оптимізовану товщину активного шару 0,3 мкм і змодельовано структуру пристрою FTO/ETLs/Cs2AgBiBr6/Spiro-OMeTAD/Cu. Симулятор ємності сонячних батарей (SCAPS-1D) використовувався для одновимірного моделювання та аналізу. Максимальний PCE 5,62 % було знайдено з використанням SnO2 як ETL. Продуктивність пристрою була оптимізована шляхом використання різних ETL, і було виявлено, що найбільш підходящим ETL для цієї структури є SnO2. Максимальна квантова ефективність 86,09 % отримана для електроннотранспортного шару SnO2. Результати моделювання перспективні та дадуть глибокі вказівки щодо заміни токсичного перовскіту на основі свинцю екологічно чистими сонячними елементами з неорганічного перовскіту.Item Synthesis of Biofuel Using Organic-Inorganic Perovskite Solar Cell Material Based on Nanocomposite(Sumy State University, 2023) Gohain, P.P.; Medikondu, N.R.; Kamesh, V.V.; Choudhury, M.G.; Chakraborty, K.; Paul, S.Альтернативне паливо повинно замінити викопне паливо. Це дозволить вжити запобіжних заходів для навколишнього середовища задля зменшення токсичних газів, що виділяються з викопного палива. У цій роботі біопаливо синтезується з використанням нового органо-неорганічного нанокомпозиту на основі перовскіту як каталізатора. Синтезований каталізатор досліджено методами рентгенівської порошкової дифракції (XRD) та просвічуючої електронної мікроскопії (TEM). Для синтезу біопалива використовується метод переетерифікації. Дослідники з усього світу здебільшого синтезували біопаливо, особливо біодизель, методом переетерифікації, де температура відіграє головну роль у каталітичній реакції. Більшість дослідників повідомили про синтез біопалива з використанням гетерогенних каталізаторів при вищих температурах, що перевищує 60 °C, але в цьому дослідженні спроба синтезу біопалива за температури навколишнього середовища здійснюється під впливом ультрафіолетового світла. Для дослідження параметрів синтезованого біопалива також використовується метод мас-спектрометрії газової хроматографії (GCMS).Item Simulation study of Formamidinium Lead Halide (FAPbX3; X = I and Br) Based Perovskite Solar Cells Using SCAPS-1D Device Simulator(Sumy State University, 2021) Saha, R.; Chakraborty, K.; Choudhury, M.G.; Paul, S.Перовскітні наноматеріали стали перспективними матеріалами для застосування не тільки в галузі сонячної енергетики, а й в оптоелектронних пристроях. Дослідження перовскітних сонячних елементів за допомогою моделювання викликають все більший інтерес серед дослідників фотоелектричних систем для глибшого розуміння впливу параметрів матеріалу на характеристики пристроїв на основі сонячних елементів. У роботі проведено імітаційний аналіз перовскітних сонячних елементів на основі галогеніду свинцю і формамідію (FAPbX3; X = I та Br), а саме FAPbI3 і FAPbBr3, за допомогою симулятора SCAPS-1D. У дослідженні spiro-OMeTAD і TiO2 були використані відповідно як електронний транспортний шар (ETL) і дірковий транспортний шар (HTL) в конфігурації сонячних елементів. Ми оцінили вплив різних товщин перовскітних шарів та робочих температур на продуктивність перовскітних сонячних елементів. У роботі представлені вольт-амперні характеристики в залежності від товщини і температури для кожного з двох перовскітних активних матеріалів.Item Studies on Thickness and Internal Quantum Efficiency of Cs2AgBiBr6 Based Double Perovskite Material for Photovoltaic Application(Sumy State University, 2021) Das, S.; Chakraborty, K.; Choudhury, M.G.; Paul, S.Безсвинцеві подвійні перовскіти нещодавно стали перспективним альтернативним матеріалом для застосування в сонячних елементах. Вони мають обнадійливі оптоелектронні властивості, високу екологічну стабільність та низьку токсичність. Подвійний перовскіт, що має два різні катіони, є нетоксичною альтернативою. Подвійний перовскіт Cs2AgBiBr6 має гарні оптичні та електронні характеристики. Тому його застосовували для високоефективних оптоелектронних пристроїв. У статті мова йде про оптимізацію товщини активного шару подвійного перовскіту Cs2AgBiBr6 для фотоелектричних додатків. Для дослідження було розроблено пристрій FTO/TiO2/Cs2AgBiBr6/Spiro-OMeTAD/Cu. Симулятор ємності сонячних елементів (SCAPS-1D) використовували для одновимірного моделювання та аналізу. Для дослідження використовували активний шар товщиною 0,1-1 мкм, а значення PCE, Voc, Jsc та FF отримували за допомогою моделювання. Оптимальна товщина активного шару становить від 0,2 до 0,4 мкм. Максимальне значення PCE виявилося рівним 3,78 %. Ефективність сонячних елементів може бути покращена додатково шляхом оптимізації щільності дефектів активного шару. В подальшому також можна спостерігати ефекти товщини шарів ETL та HTL для покращення PCE. Загалом, обнадійливі результати моделювання, отримані в дослідженні, нададуть корисні рекомендації щодо заміни часто використовуваного шкідливого перовскіта на основі свинцю екологічно чистим, високоефективним неорганічним перовскітним сонячним елементом.Item Impact of Absorbing Layer Band Gap and Light Illumination on the Device Performance of a Single Halide Cs2TiX6 Based PSC(Sumy State University, 2021) Chakraborty, K.; Paul, S.; Mukherjee, U.; Das, S.Комплексне дослідження впливу ширини забороненої зони активного шару та освітленості на продуктивність пристрою було проведено для перовскітного сонячного елемента (PSC) на основі FTO/TiO2/Cs2TiX6/CuSCN/Ag з використанням одновимірного симулятора ємності сонячних елементів (SCAPS-1D). Сучасна стратегія проектування пристрою для оптимізації струму короткого замикання (JSC, мА/см2), ефективності перетворення енергії (PCE, %) за рахунок зміни ширини забороненої зони поглинаючого шару та спектру освітленості була досліджена при оптимальних значеннях товщини, температури пристрою і щільності дефектів. Величини різних параметрів, використаних при моделюванні пристрою, було взято з попередньої роботи. Дане дослідження виявило, що для пристрою на основі поглинаючих шарів Cs2TiBr6 та Cs2TiF6 максимальне значення PCE спостерігається при ширині забороненої зони 1,80 еВ, тоді як для пристрою PSC на основі поглинаючих шарів Cs2TiI6 та Cs2TiCl6 максимальне значення PCE досягнуто при ширині забороненої зони 1,60 еВ. З іншого боку, оптимальне значення PCE можна досягти при освітленні з довжиною хвилі 400 нм для PSC на основі поглинаючих шарів Cs2TiBr6, Cs2TiI6 та Cs2TiF6. Для пристрою PSC на основі поглинаючого шару Cs2TiCl6 зафіксовано максимальне значення PCE при довжині хвилі 450 нм і різному освітленні.Item Design and Implement of Dual-axis Solar Tracker in Comparison to Fixed Panel System(Sumy State University, 2021) Saha, R.; Bhattacharjee, R.; Ali, R.; Shubham; Chakraborty, K.; Choudhury, M.G.; Paul, S.Сонячна енергія є одним з найефективніших ресурсів через дешевизну джерела та його надійність. Найкращим способом досягти максимально можливої ефективності сонячних панелей є використання пристроїв стеження. Системи стеження за сонцем суттєво сприятимуть підвищенню ефективності збору енергії від фотоелектричних панелей. Системи стеження можуть бути як одновісними, так і двовісними. У роботі ми представили дизайн та аналіз продуктивності двовісної системи стеження за сонцем у порівнянні із системою нерухомих панелей. Ми визначили, що вихідна потужність, генерована двовісною системою стеження за сонцем, більше, ніж потужність системи нерухомих панелей. Результати роботи двовісної системи стеження за сонцем були проаналізовані порівняно із роботою системи нерухомих панелей і показали кращі характеристики с точки зору напруги, струму, потужності та можливості заряджання акумулятора. Двовісні системи стеження дають більше енергії, оскільки вони відстежують сонячне світло в обох напрямках. Отже, вони є більш ефективним, ніж нерухомі панелі.Item Compact Dual Wideband Open-Ended Ring Shaped Slot Loaded Printed Monopole Antenna for X Band Applications(Sumy State University, 2021) Das, S.; Paul, B.K.; Ghzaoui, M.El.; Lakrit, S.; Chakraborty, K.У роботі розглядається малобюджетна подвійна несиметрична мікросмугова антена зі зміщеним живленням. Пропонована антена розроблена з використанням недорогої підкладки з матеріалу fr-4 товщиною 1,6 мм і відносною діелектричною проникністю 4,4. Проектування та аналіз запропонованої моделі антени було виконано з використанням програмного забезпечення HFSS. Вставивши перевернуту металеву структуру в квадратну щілину у патчі і частково її заземливши, можна отримати дводіапазонну антену з надзвичайно високою пропускною здатністю верхньої смуги. У роботі представлений комплексний аналіз характеристичних параметрів (S11, коефіцієнта підсилення, діаграми спрямованості), включаючи розподіл поверхневого струму запропонованої антени. Прототип виготовленої антени має привабливі компактні розміри 22×19×1,6 мм3. Отримані смуги пропускання складають 800 МГц (4,2-5,0 ГГц) та 4200 МГц (8,0-12,2 ГГц) відповідно для нижньої і верхньої смуг. Виміряні пікові коефіцієнти підсилення в двох робочих діапазонах становлять 3,0 та 4,3 дБі, відповідно. Результати вимірювань є загальноприйнятими і узгоджуються з результатами моделювання і, отже, підтверджують доцільність концепції дизайну. Запропонована антена задовольняє вимогам до смуг пропускання для систем INSAT (4,4-4,8 ГГц) та мікрохвильових X-діапазонів (8-12 ГГц). Компактні розміри, низька вартість, проста несиметрична конфігурація, дводіапазонні резонансні характеристики, широка смуга пропускання, гарний коефіцієнт підсилення та стабільні діаграми спрямованості є перевагами розробленої антени.