基于formamidinium的矿太阳能电池的合成和数值模拟:在NIS-Egypt的一个可预测的设备性能

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 可再生能源是可再生能源的来源.
• 太阳能光伏发电是如何实现的

背景情况:

• 三化 (δ-FAPbI₃) 矿对薄膜太阳能电池具有前景.
• 可扩展和绿色合成方法对于商业化矿光伏至关重要.
• 了解混合离子对矿性质的影响对于性能提升至关重要.

研究的目的:

• 为 δ-FAPbI₃,MAPbI₃和混合离子FA_1-xMA_xPbI₃矿开发一种新的绿色机械化学合成方法.
• 研究合成矿材料的结构,光电子和热性能.
• 通过设备模拟和实验验证,评估混合离子矿太阳能电池的光伏性能.

主要方法:

• 矿材料 (δ-FAPbI₃,MAPbI₃,FA_1-xMA_xPbI₃) 的机械化学合成.
• 结晶性,相位,热稳定性,光电子性质和纳米级构成的表征.
• 使用太阳能电池容量模拟器 (SCAPS-1D) 软件进行设备模拟,并与现实设备进行比较.

主要成果:

• 机械化学合成为矿生产提供了可扩展和绿色的途径.
• 混合阴离子矿表现出增强的可见光吸收和立方晶体结构.
• 基于50%MA-doped FA-perovskites的模拟太阳能电池实现了26.22%的效率,明显优于纯 δ-FAPbI (8.43%).

结论:

• 在矿太阳能电池中混合酸工程对设备性能非常有益.
• 机械化学合成是一种可行的绿色化学方法,用于生产高性能矿材料.
• 使用SCAPS-1D的数值优化,经实验数据验证,推动了高效矿太阳能电池的开发.