Análisis teórico de la eficiencia de conversión de energía de las células solares de CsTiBr de doble perovskita sin plomo con diferentes capas de transporte de huecos
Autores: Bhojak, Vivek; Jain, Praveen Kumar
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Análisis teórico de la eficiencia de conversión de energía de las células solares de CsTiBr de doble perovskita sin plomo con diferentes capas de transporte de huecos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería General
Palabras clave
Células solares de perovskita
Material de doble perovskita libre de plomo
Eficiencia de conversión de energía
CsTiBr
Estructuras de células solares
Software SCAPS
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 38
Citaciones: Sin citaciones
En los últimos años, ha habido una investigación significativa sobre la alta eficiencia de las celdas solares de perovskita. Estas celdas tienen la capacidad de alcanzar eficiencias superiores al 14%. Dado que los materiales de perovskita que incluyen plomo representan un riesgo ambiental sustancial, se utilizan componentes libres de plomo durante el proceso de desarrollo de celdas solares. En este trabajo, utilizamos un material de doble perovskita libre de plomo, es decir, CsTiBr, como la capa absorbente principal en las celdas solares de perovskita para mejorar la eficiencia de conversión de energía (PCE). Este trabajo se centra en el desarrollo de estructuras de celdas solares con materiales como una ETL (capa de transporte de electrones) y una HTL (capa de transporte de huecos) para mejorar la PCE. En este trabajo teórico, realizamos simulaciones y análisis sobre la doble perovskita CsTiBr para evaluar su eficacia como material absorbente en varias HTLs como CuO y CuI, con una ETL fija de C60 utilizando el Software SCAPS (Simulador de Capacidad de Celdas Solares, SCAPS 3.3.10). Este es un programa de simulación de celdas solares unidimensional. En este trabajo, también se varía el grosor del material de doble perovskita entre 0.2 y 2.0 um, y se observa su eficiencia. Se observa el efecto de la variación de temperatura en la eficiencia en el rango de 300 K a 350 K. También se observa el efecto de la densidad de defectos en la eficiencia en el rango de 1 x 10 a 1 x 10. En este trabajo teórico, las celdas solares de perovskita, incluida su capa absorbente, muestran ETLs y HTLs sobresalientes, respectivamente. Como resultado, la PCE lograda por las celdas se mejora. Este trabajo demuestra la efectividad de esta estructura de doble perovskita libre de plomo que absorbe la luz en las celdas solares de perovskita.
Descripción
En los últimos años, ha habido una investigación significativa sobre la alta eficiencia de las celdas solares de perovskita. Estas celdas tienen la capacidad de alcanzar eficiencias superiores al 14%. Dado que los materiales de perovskita que incluyen plomo representan un riesgo ambiental sustancial, se utilizan componentes libres de plomo durante el proceso de desarrollo de celdas solares. En este trabajo, utilizamos un material de doble perovskita libre de plomo, es decir, CsTiBr, como la capa absorbente principal en las celdas solares de perovskita para mejorar la eficiencia de conversión de energía (PCE). Este trabajo se centra en el desarrollo de estructuras de celdas solares con materiales como una ETL (capa de transporte de electrones) y una HTL (capa de transporte de huecos) para mejorar la PCE. En este trabajo teórico, realizamos simulaciones y análisis sobre la doble perovskita CsTiBr para evaluar su eficacia como material absorbente en varias HTLs como CuO y CuI, con una ETL fija de C60 utilizando el Software SCAPS (Simulador de Capacidad de Celdas Solares, SCAPS 3.3.10). Este es un programa de simulación de celdas solares unidimensional. En este trabajo, también se varía el grosor del material de doble perovskita entre 0.2 y 2.0 um, y se observa su eficiencia. Se observa el efecto de la variación de temperatura en la eficiencia en el rango de 300 K a 350 K. También se observa el efecto de la densidad de defectos en la eficiencia en el rango de 1 x 10 a 1 x 10. En este trabajo teórico, las celdas solares de perovskita, incluida su capa absorbente, muestran ETLs y HTLs sobresalientes, respectivamente. Como resultado, la PCE lograda por las celdas se mejora. Este trabajo demuestra la efectividad de esta estructura de doble perovskita libre de plomo que absorbe la luz en las celdas solares de perovskita.