选择适合混合矿FA的电子输送层和孔输送层
Md Bulu Rahman1, Noor-E-Ashrafi1, Md Helal Miah1
1Department of Physics, Bangabandhu Sheikh Mujibur Rahman Science and Technology University Gopalganj 8100 Bangladesh.
RSC advances
|June 9, 2023
概括
这项研究使用SCAPS-1D模拟设计了一种高效的矿太阳能电池. 优化的结构实现了23.39%的效率,证明了其实际应用的潜力.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 可再生能源可再生能源是可再生能源.
- 太阳能光伏发电是如何实现的
背景情况:
- 矿太阳能电池 (PSC) 为传统的光伏提供了有希望的替代品.
- 优化电子传输层 (ETL) 和孔传输层 (HTL) 对于提高PSC效率和稳定性至关重要.
研究的目的:
- 使用SCAPS-1D模拟工具设计一种高效且实用的矿太阳能电池.
- 为了确定一个特定的混合矿组成 (FA0.85Cs0.15Pb(I0.85Br0.15) 3) 的最佳ETL和HTL材料.
主要方法:
- 使用SCAPS-1D软件进行数值模拟和设备设计.
- 选了各种ETLs (SnO2,PCBM,TiO2,ZnO,CdS,WO3,WS2) 和HTLs (Spiro-OMeTAD,P3HT,CuO,Cu2O,CuI,MoO3) 的检测结果.这些ETLs包括:
- 优化的设备参数,包括层厚度和缺陷密度,用于拟议的结构.
主要成果:
- 确定了WS2为FA0.85Cs0.15Pb(I0.85Br0.15)3矿层的最佳ETL和MoO3为最佳HTL.
- 通过一种新的FTO/WS2/FA0.85Cs0.15Pb(I0.85Br0.15) / MoO3/Au结构,实现了23.39%的峰值功率转换效率 (PCE).
- 与理论和实验数据对比验证的模拟结果,证实了模拟的可靠性.
结论:
- 新型矿太阳能电池结构 (FTO/WS2/FA0.85Cs0.15Pb(I0.85Br0.15)3/MoO3/Au) 显示出卓越的效率和实际可行性.
- 优化的设备表现出卓越的光伏性能,包括VOC=1.07V,JSC=21.83 mA cm-2和FF=73.41%.
- 对量子效率,电容 - 电压特性和歇斯底里斯的进一步调查证实了该设备在现实世界中应用的潜力.
