Порівняння впливу ZnO та TiO2 на характеристики перовскітних сонячних елементів за допомогою програмного пакету SCAPS-1D
| Автори | A. Benami1, T. Ouslimane1, L. Et-taya1, A. Sohani2 |
| Приналежність |
1LM3ER-OTEA, Department of Physics, Faculty of Sciences and Techniques, Moulay Ismail University of Meknes, BP 509 Boutalamine 52000, Errachidia, Morocco 2Lab of Optimization of Thermal Systems’ Installations, Faculty of Mechanical Engineering-Energy Division, K.N. Toosi University of Technology, P.O. Box: 19395-1999, No. 15-19, Pardis St., Mollasadra Ave., Vanak Sq., Tehran 1999 143344, Iran |
| Е-mail | a.benami@fste.umi.ac.ma |
| Випуск | Том 14, Рік 2022, Номер 1 |
| Дати | Одержано 17 січня 2022; у відредагованій формі 25 лютого 2022; опубліковано online 28 лютого 2022 |
| Посилання | A. Benami, T. Ouslimane, L. Et-taya, A. Sohani, Ж. нано- електрон. фіз. 14 № 1, 01033 (2022) |
| DOI | https://doi.org/10.21272/jnep.14(1).01033 |
| PACS Number(s) | 84.60.hj, 88.40.J − |
| Ключові слова | Перовскіт (18) , Сонячні елементи (15) , Ефективність (26) , SCAPS-1D (21) . |
| Анотація |
У пошуках високоефективного та недорогого матеріалу для фотоелектричних пристроїв четвертого покоління органічно-неорганічні гібридні перовскітні сонячні елементи набувають популярності як новий поглинач. Зараз досліджуються два типи архітектури твердотільних перовскітних пристроїв. Це мезопористі і плоскі гетеропереходи. Обидві структури складаються з п'яти шарів: прозорого провідного оксиду, матеріалу для переносу електронів, активного шару перовскіту, матеріалу для переносу дірок, і зворотного контакту. У роботі за допомогою одновимірного симулятора ємності сонячних елементів (SCAPS-1D) моделюються ключові характеристики перовскітних сонячних елементів з оксидом цинку (ZnO) та діоксидом титану (TiO2) як матеріалом для переносу електронів. TiO2 є найбільш часто використовуваним матеріалом в перовскітних сонячних елементах, але для його осадження потрібна висока температура, яка обмежує промислову обробку пристроїв. ZnO широко використовується в напівпровідниковій промисловості і вважається альтернативою TiO2 завдяки відмінному переносу електронів. Дослідження за допомогою моделювання зосереджені на товщині, довжині дифузії носіїв та енергії забороненої зони шару поглинача, які впливають на фотоелектричні властивості пристроїв на сонячних елементах. Також досліджується вплив робочої температури. Згідно з результатами, використання ZnO як матеріалу для переносу електронів покращує ефективність сонячних елементів порівняно з TiO2. Завдяки нижній межі зони провідності, яка полегшує перенос фотогенерованих електронів у перовскітному сонячному елементі, найкраща ефективність, отримана від структури з використанням шару ZnO, становить 25,40 % при температурі навколишнього середовища. Результати моделювання показують, що товщина поглинача 500 нм підходить для досягнення високої ефективності пристроїв. |
|
Перелік посилань |
Інші статті цього номера
1) Вплив дози імплантованих іонів дейтерію на мікроструктуру і наномеханічні властивості кремнію [01001-1-01001-6]2) Супрамолекулярний клатрат GaSe(β-CD(J2)) ієрархічної архітектури: властивості та застосування [01002-1-01002-5]
3) Дослідження структурних та електронних властивостей фази вюрциту з використанням теорії функціоналу щільності [01003-1-01003-5]
4) Турбідиметричний моніторинг розділення фаз у водних розчинах термореактивних полімерів [01004-1-01004-4]
5) Застосування гармонічного аналізу та методу головних компонент до розрізнення адсорбатів за допомогою газочутливої гетероструктури ITO/наноструктурований TiO2 [01005-1-01005-5]
6) Компактна конструкція несиметричної UWB антени з двома режекторними смугами для додатків WiMAX [01006-1-01006-5]
7) Майже ідеальний метаматеріальний поглинач з TE поляризацією, що заряджається трикутними розрізними кільцевими резонаторами для додатків і операцій X-діапазону [01007-1-01007-5]
8) Оцінка продуктивності модифікованого безперехідного багатозатворного транзистора із вбудованим каналом [01008-1-01008-5]
9) Структурна, механічна та корозійна поведінка композитних покриттів: вплив густини струму [01009-1-01009-5]
10) Результати перерахунку ефективної рентгенівської характеристичної температури в її дійсне значення [01010-1-01010-5]
11) Розмірні ефекти в магніторезистивних властивостях у тришарових плівках [01011-1-01011-5]
12) Визначення показника заломлення та безмаркерне детектування з використанням структурованого плазмонного датчика з овальним резонатором [01012-1-01012-5]
13) Випробування твердості за Віккерсом сталевих труб, зварених високочастотною індукцією [01013-1-01013-4]
14) Взаємодія важких дірок з власними акцепторними дефектами в CdTe: ab initio розрахунок [01014-1-01014-5]
15) Проектування та аналіз нової фрактальної компактної антени для надширокосмугових застосувань [01015-1-01015-5]
16) Мікрохвильові електродинамічні характеристики керамічних матеріалів [01016-1-01016-4]
17) Кристалічна структура нанокристалів ZnxCd1-xS, отриманих шляхом саморозповсюджуваного високотемпературного синтезу [01017-1-01017-5]
18) Розширене дослідження позиційно-залежного багатоканального GAA MOSFET та його впливу на характеристики пристрою [01018-1-01018-4]
19) Мікросмужкова антена з трьома режекторними смугами з використанням планарного масиву послідовних елементів 2x2 для системи зв'язку 5G [01019-1-01019-5]
20) Електрохімічні властивості гібридних суперконденсаторів, сформованих на основі вуглецю та перовскітних матеріалів типу ABO3 [01020-1-01020-6]
21) Осадження наночастинок платини на поверхню кремнію гальванічним заміщенням в середовищі DMSO [01021-1-01021-5]
22) Поширення ультракоротких оптичних імпульсів в анізотропному оптичному середовищі з вуглецевими нанотрубками за наявності змінного електричного поля [01022-1-01022-4]
23) p-i-n фотодіод на довжині хвилі 1064 нм із низьким рівнем впливу периферії на темнові струми [01023-1-01023-4]
24) Електричні та температурні характеристики транзисторів з каналом у вигляді вуглецевої нанотрубки [01024-1-01024-5]
25) Експерименти із молекулярним механізмом та структурою інтерфейсу чистих і легованих полімерних нанокомпозитів, що використовуються в мікроелектроніці [01025-1-01025-5]
26) Порівняльний -дифракційний аналіз напруженого стану вольфрамової тонкої стрічки та магнетронно напилених вольфрамових покриттів [01026-1-01026-5]
27) Покращений діод Ганна мікронних розмірів на основі варізонного GaPAs – GaInAs [01027-1-01027-5]
28) Структурні, оптичні та електричні властивості нанопорошку rGO@SnO2,отриманого методом хімічного співосадження [01028-1-01028-4]
29) Особливості генерації шуму в діодах на основі нітридних сполук з варізонним шаром [01029-1-01029-5]
30) Механічно активований політетрафторетилен: морфологія та супрамолекулярна структура [01030-1-01030-5]
31) Застосування ефекту Комптона для вирішення задач фізики конденсованого стану [01031-1-01031-7]
32) Використання ортогональних поліномів Лежандра для фільтрації зашумлених сигналів на обмеженому інтервалі в просторі координат [01032-1-01032-5]
33) Ab Initio дослідження електронних та оптичних властивостей ZnO та BeO: розрахунки з перших принципів [01034-1-01034-4]
34) Метод часткових областей в задачі прийому звуку резонатором Гельмгольця [01035-1-01035-7]
