通过SCAPS-1D框架对所有无机Pb免费新型NaSnCl3基于矿的太阳能电池进行数值建模和性能优化
Muhammad Irsyad Abdullah1, Virang Oza2, Ravneet Kaur3
1Management and Science University, Shah Alam, Selangor, Malaysia.
Scientific reports
|November 25, 2025
概括
使用新型NaSnCl3的无矿太阳能电池 (PSC) 提供了一种稳定,具有成本效益的替代方案. 数字建模优化了设备性能,达到25.04%的效率,展示了未来光伏应用的潜力.
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.
- 半导体物理 半导体物理
背景情况:
- 传统的矿太阳能电池 (PSC) 面临着由于毒性和有机成分挥发性而面临的挑战.
- 在光伏行业中,对无,稳定和具有成本效益的替代品的需求越来越大.
研究的目的:
- 探索新型NaSnCl3作为太阳能电池的无矿材料的潜力.
- 用NaSnCl3作为吸收层来数值建模和优化PSC的性能.
主要方法:
- 使用SCAPS-1D框架进行玻璃/ITO/WS2/NaSnCl3/CuO/金属接触PSC的数值建模.
- 通过调整诸如NaSnCl3层厚度,缺陷密度和接受器度等参数来优化设备性能.
主要成果:
- 从300nm到1500nm的NaSnCl3厚度变化提高了效率 (η) 从10.82%到12.54%和短路电流密度 (Jsc) 从24.37到28.94mA/cm2.
- 增加的缺陷密度降低了开放电路电压 (Voc),而NaSnCl3中接受器度的提高提高了Voc和 η.
- 优化的设备配置实现了25.04%的峰值效率.
结论:
- NaSnCl3是一个有前途的无材料,用于高性能和稳定的矿太阳能电池.
- 数字优化对于最大化基于NaSnCl3的PSC的效率至关重要.
- 该研究表明NaSnCl3矿对于未来的光伏应用具有显著的潜力.
