Insertion of the MnSnI₃ and CsGeI₃ Two Absorber Layers in Order to Perform the Photovoltaic Behavior of the Perovskite Solar Cell
محل انتشار: مجله مهندسی در تحقیقات صنعتی، دوره: 6، شماره: 3
سال انتشار: 1404
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 49
فایل این مقاله در 16 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_JEIR-6-3_001
تاریخ نمایه سازی: 28 اردیبهشت 1404
چکیده مقاله:
This study suggests novel lead-free perovskite solar cell architecture with double absorber layers of CsGeI۳ and MASnI۳ to eliminate lead toxicity while maintaining high efficiency. Using SCAPS-۱D simulations, critical parameters-absorber layer thickness, doping density, and defect density- were systematically optimized to enhance photovoltaic performance. The optimized structure (FTO/ZnO/MASnI۳/CsGeI۳/NiO) achieved a power conversion efficiency (PCE) of ۳۲.۰۷%, with an open-circuit voltage (Voc) of ۱.۱۶۶ V, Short-circuit current density (Jsc) of ۳۰.۷۲ mA/cm², and fill factor (FF) of ۸۹.۵۲%. Key findings reveal that a ۱۲۰۰ nm thickness for both CsGeI۳ and MASnI۳ layers maximizes light absorption and carrier generation, while a doping density of ۱۰۲۰ cm-۳ strengthens the built- in electric field, improving charge separation. Defect density optimization highlights the critical role of the MASnI۳layer, where reducing defects to ۱۰۱۲ cm-۳ minimizes the recombination losses. Interface defect densities at NiO/CsGeI۳, CsGeI۳/MASnI۳, and MASnI۳/ZnO were optimized to ۱۰۱۰ cm-۳, with MASnI۳/ZnO exhibiting the highest sensitivity to defects. This work demonstrates the viability of lead-free perovskites for high-efficiency solar cells. The results pave the way for experimental validation and scalable production, aligning with safe renewable energy purposes.
کلیدواژه ها:
Lead-free perovskite solar cells ، MnSnI۳/CsGeI۳ ، SCAPS-۱D ، Photovoltaic parameters ، Defect density optimization ، High efficiency photovoltaic
نویسندگان
Abdullah Belbia
Film Device Fabrication-Characterization and Application FDFCA Research Group USTOMB, ۳۱۱۳۰ Oran, Algeria
Keltoum Dris
Film Device Fabrication-Characterization and Application FDFCA Research Group USTOMB, ۳۱۱۳۰ Oran, Algeria
Mostefa Benhaliliba
Film Device Fabrication-Characterization and Application FDFCA Research Group USTOMB, ۳۱۱۳۰ Oran, Algeria
Abbas Ayeshamariam
Department of Physics, Khadir Mohideen College, Adirampattinam, Thanjavur District, Tamil Nadu ۶۱۴۷۰۱, India
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :