Maximizing the performance of single and multijunction MA and lead-free perovskite solar cell

材料科学 串联 钙钛矿(结构) 带隙 兴奋剂 三碘化物 钙钛矿太阳能电池 能量转换效率 光电子学 分析化学(期刊) 太阳能电池 化学工程 电极 化学 物理化学 复合材料 冶金 工程类 电解质 色素敏化染料 色谱法
作者
Mohsen Azadinia,Mohsen Ameri,Reza Taheri Ghahrizjani,Mohammadreza Fathollahi
出处
期刊:Materials Today Energy [Elsevier]
卷期号:20: 100647-100647 被引量:42
标识
DOI:10.1016/j.mtener.2021.100647
摘要

Finding a highly stable and appropriate perovskite solar cell with optimum design parameters is crucial for being included as the top cell in tandem structure, with Si as the bottom cell, to realize the power conversion efficiencies (PCEs) over the limits imposed by Shockley-Queisser theory. Here, we quantize the performance of methylammonium (MA) and lead (Pb)-free all-inorganic cesium tin-germanium triiodide (CsSnxG1-xI3) by combining CsSnI3 (Eg = 1.31 eV) and CsGeI3 (Eg = 1.63 eV) perovskites for standalone and integrated multijunction structure in tandem with Silicon solar cell. The maximum PCE of the standalone cell is shown to be about 16.5% and 13.6% for n-i-p and p-i-n structures, respectively, almost twice the present PCE value obtained in the experiment. Optimum perovskite absorber bandgap of 1.38 eV and electron affinity of 4eV with composition ratio of X = 0.25 (CsSn1-xGexI3) in both n-i-p and p-i-n structures are obtained. The optimum perovskite absorber thickness of 600 nm leads to the highest PCEs. The effect of doping concentration and defect density on absorber was also explored. Finally, four-terminal and six-terminal tandem solar cells are designed and optimized. With CsSn1-xGexI3 perovskite thickness of 385 nm and bandgap of 1.56 eV in the four-terminal, it demonstrates the high PCE of 26.9%. Interestingly, with FASnI2Br (Eg = 1.68 eV and thickness = 200 nm) and CsSn0.75Ge0.25I3 (Eg = 1.38 eV and thickness = 200 nm) as the absorber layer of the top cell and middle cell in the six-terminal PSC, respectively, the superior PCE of 27.8% is realized for MA and Pb-free six-terminal perovskite/Si tandem solar cell. This work provides a route toward the development of highly stable all-inorganic perovskite/Si tandem solar cells.
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
可耐的乐荷完成签到,获得积分10
1秒前
WEILAI完成签到,获得积分10
1秒前
my发布了新的文献求助10
1秒前
wenjian完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
Accept2024完成签到,获得积分10
3秒前
万能图书馆应助笑笑采纳,获得10
3秒前
伊丽莎白居易完成签到,获得积分10
4秒前
鳗鱼静珊发布了新的文献求助10
4秒前
yuyiyi完成签到,获得积分10
5秒前
无花果应助胖豆采纳,获得10
6秒前
通~发布了新的文献求助10
6秒前
cc发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
MILL发布了新的文献求助10
8秒前
月光入梦完成签到 ,获得积分10
9秒前
HC完成签到,获得积分10
10秒前
琪琪发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
淡定的思松应助风的季节采纳,获得10
12秒前
所所应助mm采纳,获得10
12秒前
13秒前
荒年完成签到,获得积分10
13秒前
魁梧的曼凡完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
研一小刘发布了新的文献求助10
14秒前
陈莹完成签到,获得积分20
14秒前
qi发布了新的文献求助30
15秒前
15秒前
Wyan完成签到,获得积分20
15秒前
我是老大应助通~采纳,获得10
16秒前
Jenny应助淡定紫菱采纳,获得10
16秒前
逆流的鱼完成签到 ,获得积分10
17秒前
17秒前
liuqian完成签到,获得积分10
18秒前
Hou完成签到 ,获得积分10
18秒前
反杀闰土的猹完成签到 ,获得积分20
18秒前
所所应助cc采纳,获得10
19秒前
邵裘完成签到,获得积分10
19秒前
丘比特应助yin采纳,获得10
19秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527884
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3108006
关于积分的说明 9287444
捐赠科研通 2805757
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1540033
邀请新用户注册赠送积分活动 716904
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709794