Numer: 11/2024 Str. 99
Autorzy: Farah Rahim , Faiz Arith , Nurin Izzati , Nabilah Jalaludin , Fauziyah Salehuddin , Ahmad Shah , Ahmad Mustafa :
Tytuł: Badanie obliczeniowe wysoce wydajnej nieorganicznej ogniwa słonecznego z perowskitu na bazie SnO2 ETL
Streszczenie: Rosnące zapotrzebowanie na wysoką wydajność konwersji energii (PCE) w perowskitowych ogniwach słonecznych (PSC) zwiększyło potrzebę wprowadzenia nowych kombinacji materiałów. Konwencjonalna warstwa transportu elektronów TiO2 (ETL) osiągnęła swój limit dojrzałości i nie można poczynić dalszych postępów. Dlatego też zastąpienie warstwą SnO2 wydaje się bardzo rozsądne. Co więcej, krystalizacja TiO2 wymaga procesu wyżarzania w wysokiej temperaturze, co eliminuje jego zastosowanie w elastycznych zastosowaniach i zwiększa koszty produkcji. W tym badaniu opracowano numerycznie potencjał SnO2 jako ETL w PSC przy użyciu symulatora pojemności ogniw słonecznych (SCAPS-1D). Rozważa się również połączenie SnO2 ETL z półprzewodnikowym CUSCN HTL, aby zapewnić alternatywę dla stosowania wszystkich nieorganicznych PSC, gdzie ogniwo składa się z ITO/SnO2/CH3NH3PbI3/CuSCN/Au. Na wydajność ogniwa wpływa wiele kluczowych parametrów SnO2, w tym temperatura robocza, grubość warstwy, gęstość domieszki i stan gęstości defektów. Odnotowano najwyższy współczynnik PCE sięgający 24,14% przy FF wynoszącym 85,99%, VOC wynoszącym 1,15 V i JSC wynoszącym 24,42 mA/cm2 ze zoptymalizowanej struktury komórkowej. Można jednak zauważyć, że wpływ dużej gęstości defektów miał głęboki wpływ na wydajność PCE, rzucając w ten sposób światło na wszechstronną troskę wymaganą w zakresie powstrzymywania. Może to stanowić wytyczne przed przyszłym wytwarzaniem PSC wykorzystujących SnO2 jako ETL.
Słowa kluczowe: SnO2, perowskitowe ogniwo słoneczne, SCAPS-1D, ETL.