使用SCAPS模拟对Pb基和Sn基矿石太阳能电池进行比较:环保CsSnI设备的最佳效率3
Parisa Karimi Moone1, Nafiseh Sharifi2,3
1Department of Photonics and Plasma, Faculty of Physics, University of Kashan, Kashan, 87317, Iran.
Environmental science and pollution research international
|August 6, 2024
概括
这项研究使用SCAPS-1D模拟优化了基于锡的矿石太阳能电池 (PSC). CsSnI3 PSC 实现了 17.36% 的高功率转换效率,显示出高效,环保的太阳能能源的潜力.
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.
- 固态物理 固态物理
背景情况:
- 矿太阳能电池 (PSC) 提供有前途的光伏性能.
- 基于的矿面临着环境问题,推动了对无替代品的研究.
- 全无机矿 (AIP) 和有机-无机矿 (OIP) 在PSC应用中被探索.
研究的目的:
- 使用SCAPS-1D模拟优化基于和无矿太阳能电池的性能.
- 为了比较基 (Cs) 和基 (FA) 矿的效率.
- 研究基矿作为高效和环保的光伏材料的潜力.
主要方法:
- 利用一维太阳能电池电容模拟器 (SCAPS-1D) 软件进行性能优化.
- 研究了各种完全无机矿 (AIP),包括CsPbX3,CsSnX3,FAPbX3和FASnX3 (X=Cl,Br,I).
- 使用SnO2作为电子输送层 (ETL) 和Cu2O作为孔输送层 (HTL).
主要成果:
- 锡基矿 (CsSnBr3,CsSnI3,FASnCl3,FASnBr3) 显示出比其基对应物更高的效率.
- 与基于FA的矿相比,大多数基于Cs的矿显示出更高的性能.
- 在优化厚度,兴奋剂和缺陷密度后,CsSnI3全无机矿太阳能电池达到17.36%的最大功率转换效率 (PCE).
结论:
- 基于锡的矿太阳能电池,特别是CsSnI3,是高效且对环境无害的替代品.
- 优化的 CsSnI3 PSC 显示出出色的光伏性能,包括高短路电流密度和功率转换效率.
- 这项研究强调了CsSnI3在下一代可持续太阳能技术中的巨大潜力.
