Hacia celdas solares de perovskita sostenibles: diseños de alta eficiencia sin plomo con estaño y germanio
Autores: Al Atem, Marc; Makableh, Yahia
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Hacia celdas solares de perovskita sostenibles: diseños de alta eficiencia sin plomo con estaño y germanio
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería General
Palabras clave
Estudio de celdas solares de perovskita sin plomo
Estaño
Germanio
Simulaciones SCAPS-1D
Eficiencia de conversión de energía
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio se centra en el desarrollo de celdas solares de Perovskita libres de plomo eficientes y respetuosas con el medio ambiente (PSCs) utilizando Estaño y Germanio como materiales absorbentes. El estudio se realizó utilizando simulaciones SCAPS-1D (versión 3.11) para explorar el rendimiento de las PSCs. La investigación tuvo en cuenta la optimización del material y el grosor de la capa de transporte de electrones (ETL), y TiO, ZnO y WO fueron investigados con este propósito. Los resultados actuales muestran que las PSCs basadas en Sn alcanzaron una eficiencia máxima de conversión de energía del 23.19% con TiO como ETL, mientras que las PSCs basadas en Ge alcanzaron una eficiencia de conversión de energía del 14.83%. Además, la optimización de la concentración de dopaje de ETL reveló que la concentración de dopaje tuvo poco impacto en el rendimiento del dispositivo. Estos resultados enfatizan el potencial de las PSCs basadas en Sn y Ge como alternativas sostenibles a las tecnologías basadas en plomo, ofreciendo un camino hacia soluciones de energía solar más seguras y eficientes.
Descripción
Este estudio se centra en el desarrollo de celdas solares de Perovskita libres de plomo eficientes y respetuosas con el medio ambiente (PSCs) utilizando Estaño y Germanio como materiales absorbentes. El estudio se realizó utilizando simulaciones SCAPS-1D (versión 3.11) para explorar el rendimiento de las PSCs. La investigación tuvo en cuenta la optimización del material y el grosor de la capa de transporte de electrones (ETL), y TiO, ZnO y WO fueron investigados con este propósito. Los resultados actuales muestran que las PSCs basadas en Sn alcanzaron una eficiencia máxima de conversión de energía del 23.19% con TiO como ETL, mientras que las PSCs basadas en Ge alcanzaron una eficiencia de conversión de energía del 14.83%. Además, la optimización de la concentración de dopaje de ETL reveló que la concentración de dopaje tuvo poco impacto en el rendimiento del dispositivo. Estos resultados enfatizan el potencial de las PSCs basadas en Sn y Ge como alternativas sostenibles a las tecnologías basadas en plomo, ofreciendo un camino hacia soluciones de energía solar más seguras y eficientes.