Digitální knihovna UPCE přechází na novou verzi. Omluvte prosím případné komplikace. / The UPCE Digital Library is migrating to a new version. We apologize for any inconvenience.

Publikace:
Designing an Efficient Lead-Free Perovskite Solar Cell through a Computational Method

Článekopen accesspeer-reviewedpublished
dc.contributor.authorBhattarai, Sagar
dc.contributor.authorKalita, P. K
dc.contributor.authorHossain, Ismail
dc.contributor.authorAlsubaie, Abdullah Saad
dc.contributor.authorMahmoud, Khaled Hussein
dc.contributor.authorAnsari, Mohd Zahid
dc.contributor.authorJaníček, Petr
dc.date.accessioned2024-08-24T07:10:47Z
dc.date.available2024-08-24T07:10:47Z
dc.date.issued2023
dc.description.abstractOrganometallic halide perovskite (PVK)-based solar cells (PSC) have gained significant popularity owing to their efficiency, adaptability, and versatility. However, the presence of lead in conventional PVK poses environmental risks and hinders effective commercialization. Although lead-free PVK solar cells have been developed, their conversion efficiency is limited due to intrinsic losses. To address this challenge, we present a simulation study focusing on methylammonium tin bromide (MASnBr3) as an alternative material. In our investigation, the MASnBr3 layers are strategically placed between a copper iodide (CuI)-based hole transporting material (HTM) and a zinc oxide (ZnO)-based electron transporting material (ETM). We optimize the active layer thickness, operating temperature, defect density analysis, and series resistances to assess device performance. Furthermore, we employ contour mapping, considering both thickness and defect density, for a detailed investigation. Our primary objective is to achieve unprecedented efficiency in lead-free MASnBr3-based PSCs. Remarkably, our study achieves the highest JSC (short-circuit current density) of 34.09 mA/cm2, VOC (open-circuit voltage) of 1.15 V, FF (fill factor) of 82.06%, and optimized conversion efficiency of 32.19%. These advancements in conversion efficiency pave the way for the development of lead-free PVK solar cells in the desired direction.eng
dc.description.abstract-translatedSolární články (PSC) na bázi organokovového halogenidového perovskitu (PVK) si získaly významnou popularitu díky své účinnosti, přizpůsobivosti a všestrannosti. Přítomnost olova v konvenčních PVK však představuje environmentální rizika a brání účinné komercializaci. Přestože byly vyvinuty bezolovnaté PVK solární články, jejich účinnost konverze je omezená kvůli vnitřním ztrátám. K vyřešení tohoto problému uvádíme simulační studii zaměřenou na methylamonium cín bromid (MASnBr3) jako alternativní materiál. V našem výzkumu jsou vrstvy MASnBr3 strategicky umístěny mezi materiál pro přenos děr (HTM) na bázi jodidu mědi (Cul) a materiál pro přenos elektronů (ETM) na bázi oxidu zinečnatého (ZnO). Optimalizujeme tloušťku aktivní vrstvy, provozní teplotu, hustotu defektů a sériové odpory pro posouzení výkonu zařízení. Kromě toho používáme mapování s ohledem na tloušťku a hustotu defektů pro podrobné zkoumání. Naším primárním cílem je dosáhnout bezprecedentní účinnosti bezolovnatých PSC na bázi MASnBr3. Naše studie dosahuje nejvyšší JSC (hustota zkratového proudu) 34,09 mA/cm2, VOC (napětí naprázdno) 1,15 V, FF (faktor plnění) 82,06 % a optimalizovanou účinnost konverze 32,19 %. Tyto pokroky v účinnosti konverze dláždí cestu pro vývoj bezolovnatých PVK solárních článků požadovaným směrem.cze
dc.formatp. 1175eng
dc.identifier.doi10.3390/cryst13081175
dc.identifier.issn2073-4352
dc.identifier.obd39888851
dc.identifier.scopus2-s2.0-85169168269
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/10195/83620
dc.identifier.wos001055421900001
dc.language.isoeng
dc.peerreviewedyeseng
dc.publicationstatuspublishedeng
dc.publisherMDPIeng
dc.relation.ispartofCrystals, volume 13, issue: 8eng
dc.relation.publisherversionhttps://www.mdpi.com/2073-4352/13/8/1175
dc.rightsopen accesseng
dc.rights.licenceCC BY 4.0
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectperovskite (PVK)eng
dc.subjectmethylammonium tin bromide (MASnBr3)eng
dc.subjecthole transport material (HTM)eng
dc.subjectpower conversion efficiency (PCE)eng
dc.subjectperovskit (PVK)cze
dc.subjectmethylamonium cín bromid (MASnBr3)cze
dc.subjectmateriál pro přenos děr (HTM)cze
dc.subjectúčinnost přeměny energie (PCE)cze
dc.titleDesigning an Efficient Lead-Free Perovskite Solar Cell through a Computational Methodeng
dc.title.alternativeNávrh efektivního bezolovnatého perovskitového solárního článku pomocí výpočetní metodycze
dc.typeArticleeng
dspace.entity.typePublication

Soubory

Původní svazek

Nyní se zobrazuje 1 - 1 z 1
Načítá se...
Náhled
Název:
crystals-13-01175.pdf
Velikost:
3.01 MB
Formát:
Adobe Portable Document Format