Investigation of photovoltaic performance of lead-free CsSnI3-based perovskite solar cell with different hole transport layers: First Principle Calculations and SCAPS-1D Analysis

光伏系统 佩多:嘘 材料科学 钙钛矿(结构) 电流密度 开路电压 兴奋剂 短路 聚合物太阳能电池 能量转换效率 图层(电子) 光电子学 电压 纳米技术 物理 电气工程 化学工程 工程类 量子力学
作者
Babban Kumar Ravidas,Mukesh Roy,Dip Prakash Samajdar
出处
期刊:Solar Energy [Elsevier BV]
卷期号:249: 163-173 被引量:98
标识
DOI:10.1016/j.solener.2022.11.025
摘要

Perovskite solar cells (PSCs) are getting maximum consideration among the research community because of the abrupt rise in their power conservation efficiency (PCE) to 25.5 % within a short span of time. However, the toxicity of the more dominating lead (Pb) based perovskites has been a major obstacle in the path of its commercialization. In this study, we have performed a systematic investigation of the photovoltaic (PV) properties of Pb- free PSCs, consisting of an excellent thermally stable Cesium Tin Iodide (CsSnI3) as an absorber layer. We have explored the impact of three common hole transport layers (HTLs) namely poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl) (P3HT), poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT: PSS) and (2,2′,7,7′-Tetrakis [N, N-di(4-methoxyphenyl) amino]-9,9′-spirobifluorene) (Spiro-OMeTAD) on the performance metrics of the PSCs. The impact of thickness variation, doping density, and defect density of the absorber layer on the PV parameters namely the short circuit current density (Jsc), open circuit voltage (Voc), PCE and Fill Factor (FF) is also examined. Our proposed device comprising of a planer p-n heterojunction structure with p-type CsSnI3 as absorber layer (FTO/n-TiO2/p-CsSnI3/p-HTL) is simulated using SCAPS-1D. WIEN2K software is used to calculate the electrical and optical characteristics of the absorber layer. We found that the P3HT-based device (FTO/n-TiO2/p-CsSnI3/p-P3HT) shows the highest PCE of 26.40 % with FF of 78.21 %, Voc of 0.972 V, and Jsc of 34.70 mA/cm2. The outcomes and interpretation of this paper show that the possibility of achieving a high PCE perovskite device can be attained utilizing safe, and non-toxic materials like CsSnI3.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
李健应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
daidai发布了新的文献求助10
1秒前
HEIKU应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
qiao应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
qiao应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
qiao应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
HEIKU应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
HEIKU应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
一生所爱完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
无花果应助MingqingFang采纳,获得10
7秒前
夏爽2023发布了新的文献求助40
9秒前
Soya_FERRUM发布了新的文献求助10
9秒前
撒大苏打完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
科研通AI5应助重要的绯采纳,获得10
15秒前
雪霁完成签到,获得积分10
15秒前
科研通AI5应助明理的以亦采纳,获得30
16秒前
BUDD完成签到,获得积分10
17秒前
仁爱柠檬完成签到,获得积分10
18秒前
20秒前
科研通AI5应助研友_LpvQlZ采纳,获得10
23秒前
夏爽2023完成签到,获得积分10
24秒前
拾寒完成签到 ,获得积分10
27秒前
27秒前
28秒前
默默的尔丝完成签到,获得积分10
28秒前
XHS关闭了XHS文献求助
29秒前
30秒前
勤恳的心情完成签到,获得积分10
33秒前
深情安青应助103921wjk采纳,获得10
33秒前
木子木关注了科研通微信公众号
34秒前
Soya_FERRUM完成签到,获得积分10
34秒前
35秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
Mixing the elements of mass customisation 300
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3780330
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3325604
关于积分的说明 10223724
捐赠科研通 3040799
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1669004
邀请新用户注册赠送积分活动 798962
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758648