Дослідження ефективності перовскітного сонячного елементу на основі безсвинцевого змішаного галогеніду Cs2TiI6 – xBrx (x = 1 до 5)

Автори Kunal Chakraborty1 , S.V. Kumari2 , Sri Harsha Arigela3 , Mahua Gupta Choudhury1 , Sudipta Das4 , Samrat Paul1
Приналежність

1Department of Energy Engineering, North-Eastern Hill University, Shillong, Meghalaya, India

2Department of ECE, NRI Institute of Technology, Agiripalli, Krishna Dist, AP, India

3Department of Mechanical Engineering, Koneru Lakshmaiah Education Foundation, Guntur, AP, India

4Department of ECE, IMPS College of Engineering and Technology, Nityanandapur, Malda, W.B, India

Е-mail paulsamrat17@gmail.com
Випуск Том 14, Рік 2022, Номер 3
Дати Одержано 24 травня 2022; у відредагованій формі 24 червня 2022; опубліковано online 30 червня 2022
Посилання Kunal Chakraborty, S.V. Kumari, Sri Harsha Arigela, та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 14 № 3, 03001 (2022)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.14(3).03001
PACS Number(s) 73.50.Pz, 88.40.jm
Ключові слова Змішаний галогенід, Перовскіт (13) , EQE (2) , ISA (5) , SCAPS-1D (15) , Фотоелектричний (9) .
Анотація

Дана науково-дослідна робота являє собою дослідження моделювання пристрою та імітації перовскітного активного шару на основі безсвинцевого змішаного галогеніду цезію-титану (IV) (Cs2TiI6 – xBrx, де x = 1 до 5). Товщина активного шару, робоча температура та густина дефектів оптимізовані для фотоелектричних характеристик за допомогою симулятора пристрою SCAPS-1D (Solar Cell Capacitance Simulator – 1 Dimension). Для дослідження використано обґрунтованість вибору відповідних фізичних та базових параметрів запропонованого сонячного елемента з архітектурою FTO/TiO2/Cs2TiI6 – xBrx/CuSCN/Ag. Досліджено оптимальні характеристики елементів пропонованого пристрою для різних товщин активного шару, температури пристрою та густини дефектів активних матеріалів. Чисельне дослідження з використанням SCAPS-1D показало оптимальну продуктивність приладу для товщин перовскітних матеріалів Cs2TiI1Br5, Cs2TiI2Br4, Cs2TiI3Br3, Cs2TiI4Br2 та Cs2TiI5Br1, відповідно рівних 1,0; 1,0; 0,4; 0,4 та 0,4 мкм. Оптимальну продуктивність приладу при температурах 10, 10, 20, 20 та 20 °C чисельно моделювали для перовскітних матеріалів Cs2TiI1Br5, Cs2TiI2Br4, Cs2TiI3Br3, Cs2TiI4Br2 та Cs2TiI5Br1 відповідно. Встановлено, що оптимізована густина дефектів для всіх семи перовскітних матеріалів становить 1010 см – 3. Пристрій має час відгуку 1,27 мкс для поглинаючих шарів Cs2TiI2Br4, Cs2TiI3Br3, Cs2TiI4Br2 і Cs2TiI5Br1 та 1,18 мкс для пристрою на основі поглинаючого шару Cs2TiI1Br5.

Перелік посилань