Efficiency improvement in silicon and perovskite solar cells through nanofluid cooling using citrate and PVP stabilized silver nanoparticles

**عنوان مقاله: بهبود بازدهی سلول های خورشیدی سیلیکونی و پروسکایتی از طریق سیستم های خنک کننده مبتنی بر نانوفلوید با استفاده از نانوذرات نقره تثبیت شده با سیترات و PVP**

این مقاله به بررسی بهبود بازدهی سلول های خورشیدی سیلیکونی و پروسکایتی از طریق سیستم های خنک کننده مبتنی بر نانوفلوید پرداخته است. نانوفلویدها ترکیباتی هستند که شامل ذرات نانو در یک مایع پایه می باشند. این تحقیق به ویژه به استفاده از نانوذرات نقره با دو نوع تثبیت کننده، سیترات و پلی وینیل پیرولیدون (PVP)، تمرکز دارد.

نتایج نشان داد که استفاده از نانوذرات نقره تثبیت شده با PVP موجب بهبود بازدهی سلول های خورشیدی شد؛ بازدهی سلول های سیلیکونی از ۱۵٪ به ۱۷٪ و بازدهی سلول های پروسکایتی از ۱۸٪ به ۲۱٫۱٪ افزایش یافت. این نانوفلویدها همچنین عملکرد بهتری در انتقال حرارت داشتند و دمای عملیاتی سلول ها را کاهش دادند. برای سلول های سیلیکونی، دما از ۵۰ درجه سانتی گراد به ۴۰ درجه کاهش یافت و برای سلول های پروسکایتی نیز همین روند مشاهده شد.

مطالعات نشان داد که تثبیت کننده PVP نسبت به سیترات مقاومت حرارتی پایین تر و رسانایی حرارتی بالاتری دارد که منجر به کاهش قابل توجه دما و افزایش بازدهی می شود. از روش طراحی ترکیبی مرکزی (CCD) برای یافتن شرایط بهینه استفاده شد که شامل غلظت ۰٫۸ درصد وزنی نانوذرات و سرعت جریان ۱٫۵ لیتر بر دقیقه بود.

این تحقیق بیانگر پتانسیل نانوفلویدهای تثبیت شده با PVP در بهبود عملکرد و دوام سلول های خورشیدی است و پیشنهاد می دهد که تحقیقات آینده روی طراحی بهتر آزمایشات و بررسی سایر انواع نانوذرات تمرکز کنند. این یافته ها می توانند به گسترش استفاده از انرژی خورشیدی به عنوان یک منبع انرژی پایدار کمک کنند.

Doi: 

https://doi.org/10.1038/s41598-025-85374-8