Чисельний аналіз експлуатаційних характеристик різних матеріалів ETL для перовскітних сонячних елементів на основі одногалогенідного цезію-титану (IV)

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
Випуск Том 14, Рік 2022, Номер 3
Дати Одержано 24 березня 2022; у відредагованій формі 25 червня 2022; опубліковано online 30 червня 2022
Посилання Kunal Chakraborty, S.V. Kumari, Sri Harsha Arigela, та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 14 № 3, 03015 (2022)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.14(3).03015
PACS Number(s) 88.40.hj
Ключові слова Галогенід (3) , Перовскіт (13) , SCAPS-1D (15) , Фотоелектричний (9) , PCE (4) .
Анотація

Безсвинцеві перовскітні сонячні елементи (PSCs) є серйозним конкурентом тонкоплівкової фотоелектричної (PV) технології, оскільки вони вирішують дві основні проблеми: токсичність та стабільність. PSCs на основі Ti є необхідними у високопродуктивних PV пристроях. Зовнішня квантова ефективність (EQE), або класична ефективність, часто використовується для вимірювання оптичних характеристик пристрою на сонячних елементах. Робота спрямована на оптимізацію ETL/HTL та інших інтерфейсів для отримання найбільш ефективного PSC Cs2TiI6 – xBrx, а вдосконалення Jsc збільшить рекомбінацію Шоклі-Рід-Холла (SRH). У таких обставинах вибір та оптимізація матеріалів транспортних шарів електронів (ETLs) і дірок (HTLs) є основним фактором, який необхідно ефективно розглядати для досягнення оптимальної PV продуктивності. Серед усіх ETLs, TiO2 є найбільш підходящим ETL для запропонованих нами n-i-p структурованих PSCs на основі FTO/ETLs/Cs2TiX6/HTL/Ag. Оптимальна товщина ETL повинна бути 150-200 нм, а HTL – 10-20 нм, з наступними оптимізованими PV характеристиками: Voc = 1.23 В, Jsc = 19.378 мА/см2, PCE = 14.537 % (Cs2TiBr6); Voc = 1.09 В, Jsc = 23.213 мА/см2, PCE = 17.452 % (Cs2TiI6); Voc = 1.53 В, Jsc = 16.822 мА/см2, PCE = 12.578 % (Cs2TiF6) and Voc = 8.53 В, Jsc = 10.079 мА/см2, PCE = 7.348 % (Cs2TiCl6). Таким чином, детальне вивчення цього класу матеріалів, які містять галогенідний перовскіт, є потребою часу.Ключовi слова: Галогенід, Перовскіт, SCAPS-1D, Фотоелектричний, PCE.

Перелік посилань