First‐Principle Density Functional Theory‐Derived Nonleaded KSn1−xGexI3‐Based Perovskite Solar Cells: A Theoretical Study

密度泛函理论 材料科学 正交晶系 带隙 钙钛矿(结构) 兴奋剂 能量转换效率 电介质 太阳能电池 导带 光电子学 价(化学) 凝聚态物理 纳米技术 计算化学 化学 结晶学 物理 晶体结构 有机化学 量子力学 电子
作者
Asha Chauhan,Anjali Oudhia
出处
期刊:Energy technology [Wiley]
卷期号:12 (2) 被引量:1
标识
DOI:10.1002/ente.202300772
摘要

The lead toxicity and instability of conventional all‐inorganic lead halide perovskites hinder the production of efficient and stable nontoxic perovskite solar cells (PSCs), which prompts the search for viable nonleaded substitutes for photovoltaic (PV) applications. The present study investigates the optoelectronic characteristics of proposed lead‐free orthorhombic perovskites KSn 1− x Ge x I 3 ( x = 0, 0.5, 1) via first‐principle density functional theory (DFT), to get an insight into their PV applicability. DFT computation with generalized gradient approximation of Perdew–Burke–Ernzerhof exchange–correlation is performed to extract the parameters such as bandgap, mobility, dielectric constant, conduction band minima and valence band maxima of KSnI 3 , KSn 0.5 Ge 0.5 I 3 , and KGeI 3 to demonstrate their capability as a functional layer in PSCs. These characteristics have been utilized to simulate PSCs. The simulated devices FTO/SnO 2 /KSnI 3 /Spiro‐OMeTAD/Au, FTO/SnO 2 /KSn 0.5 Ge 0.5 I 3 /Spiro‐OMeTAD/Au, and FTO/SnO 2 /KGeI 3 /Spiro‐OMeTAD/Au exhibit the efficiency of 8.23%, 8.89%, and 4.12%, respectively. Thereafter, the most effective KSn 0.5 Ge 0.5 I 3 ‐cell with an efficiency of 8.89% is selected for additional optimization of thickness, defect density, and doping concentration to achieve maximum efficiency. The distinctive green proposes KSn 0.5 Ge 0.5 I 3 ‐PSC, with an optimized efficiency of 20.29% stands out among the top PSC technologies. Future research on this subject will focus on synthesizing the proposed novel KSn 0.5 Ge 0.5 I 3 ‐PSC and evaluating the performance of the KGeI 3 ‐PSC.
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
万物更始发布了新的文献求助10
1秒前
柚子皮发布了新的文献求助10
2秒前
蓝色发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
田yg完成签到,获得积分10
4秒前
ljh发布了新的文献求助10
5秒前
云_123发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
蓝色完成签到,获得积分10
12秒前
共享精神应助ljh采纳,获得10
12秒前
randylch完成签到,获得积分0
13秒前
SYLH应助wodetaiyangLLL采纳,获得10
17秒前
18秒前
还是白米饭完成签到,获得积分10
19秒前
强健的绮琴完成签到,获得积分10
20秒前
明天又是美好的一天完成签到 ,获得积分10
21秒前
23秒前
23秒前
24秒前
无奈敏完成签到,获得积分10
25秒前
吴雪完成签到 ,获得积分10
25秒前
28秒前
点点完成签到,获得积分10
29秒前
酷波er应助学术废柴采纳,获得10
29秒前
29秒前
烟酒牲完成签到,获得积分10
31秒前
豆浆来点蒜泥完成签到,获得积分10
31秒前
Shelley发布了新的文献求助10
32秒前
忆仙姿完成签到,获得积分10
32秒前
33秒前
陈严完成签到 ,获得积分10
33秒前
pipizhu完成签到 ,获得积分10
33秒前
eayon完成签到,获得积分10
34秒前
QingCress77完成签到,获得积分10
36秒前
Khaleel发布了新的文献求助10
36秒前
毛哥看文献完成签到 ,获得积分10
37秒前
37秒前
37秒前
39秒前
高分求助中
Mass producing individuality 600
Разработка метода ускоренного контроля качества электрохромных устройств 500
A Combined Chronic Toxicity and Carcinogenicity Study of ε-Polylysine in the Rat 400
Advances in Underwater Acoustics, Structural Acoustics, and Computational Methodologies 300
Treatise on Process Metallurgy Volume 3: Industrial Processes (2nd edition) 250
Progress in Inorganic Chemistry 200
Between east and west transposition of cultural systems and military technology of fortified landscapes 200
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 3825758
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3367957
关于积分的说明 10448523
捐赠科研通 3087392
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1698660
邀请新用户注册赠送积分活动 816871
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 769973