使用SCAPS-1DD使用基于矿的太阳能电池对无空缺的数值模拟,有序Cs2PtI6
Akfeen Amjad1, Samina Qamar1,2, Chengchen Zhao2
1Department of Chemistry, Quaid-i-Azam University (QAU) Islamabad 45320 Pakistan zareenakhter@yahoo.com zareen_a@qau.edu.pk.
RSC advances
|August 3, 2023
概括
像Cs2PtI6这样的空位排序的化物双矿为光电子提供了稳定,无毒的替代品. 理论模拟显示,Cs2PtI6太阳能电池实现了23.52%的功率转换效率,为更绿色的光伏技术铺平了道路.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 固态物理 固态物理
- 太阳能光伏发电是如何实现的
背景情况:
- 空位排序的化物双矿正在成为稳定,无毒的替代基光电材料的替代品.
- 酸 (Cs2PtI6) 具有有利的特性,包括高吸收系数,1.37 eV带间隙和长的少数载体寿命.
- 对此类材料的理论装置模拟仍然有限.
研究的目的:
- 从理论上研究和优化基于Cs2PtI6.6的新型n-i-p设备架构的性能.
- 探索各种结构和操作参数对设备效率的影响.
- 为增强基于Cs2PtI6的太阳能电池提供理论指南.
主要方法:
- 使用太阳能电池电容模拟器 (SCAPS-1D) 进行理论设备调查.
- 通过系统地改变诸如层厚,缺陷密度,温度和电阻等参数来优化设备性能.
- 分析了光谱响应以确定量子效率和可见活性.
主要成果:
- 在300K时,为优化的FTO/SnO2/Cs2PtI6/MoO3/C设备实现了23.52%的模拟功率转换效率 (PCE).
- 证明了高量子效率 (QE) 98.9%,并证实了可见光谱活动.
- 确定了最大限度地提高光伏性能的最佳设备参数.
结论:
- 理论研究提供了一条途径,可以显著提高基于Cs2PtI6的光伏太阳能电池 (PSC) 的性能.
- 优化的设备设计超过了之前报告的效率,突出了Cs2PtI6.6的潜力.
- 这些发现支持开发环境友好和稳定的矿太阳能电池,以便广泛采用.
