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 工程类 色谱法 色素敏化染料 电解质 冶金
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:23
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
1秒前
lishuqin发布了新的文献求助10
2秒前
小二郎应助qqq采纳,获得10
3秒前
Ava应助北海采纳,获得10
3秒前
4秒前
zr完成签到,获得积分10
6秒前
nkuwangkai完成签到,获得积分10
7秒前
文光发布了新的文献求助10
8秒前
查查完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
tao发布了新的文献求助10
12秒前
柳叶刀Z完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
qqq发布了新的文献求助10
15秒前
臧树鹏发布了新的文献求助10
15秒前
17秒前
北海发布了新的文献求助10
19秒前
852应助zr采纳,获得10
20秒前
manstar完成签到,获得积分10
20秒前
bias发布了新的文献求助10
21秒前
淡然靖柔完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
22秒前
24秒前
脑洞疼应助文光采纳,获得10
25秒前
25秒前
26秒前
26秒前
tian完成签到,获得积分20
27秒前
27秒前
wanci应助迷路的鹤轩采纳,获得10
27秒前
25555发布了新的文献求助10
28秒前
Akim应助一杯采纳,获得10
28秒前
Florencia发布了新的文献求助10
30秒前
tian发布了新的文献求助10
30秒前
yyt发布了新的文献求助10
31秒前
31秒前
717发布了新的文献求助10
33秒前
33秒前
高分求助中
LNG地下式貯槽指針(JGA指-107) 1000
LNG地上式貯槽指針 (JGA指 ; 108) 1000
Preparation and Characterization of Five Amino-Modified Hyper-Crosslinked Polymers and Performance Evaluation for Aged Transformer Oil Reclamation 700
Operative Techniques in Pediatric Orthopaedic Surgery 510
How Stories Change Us A Developmental Science of Stories from Fiction and Real Life 500
九经直音韵母研究 500
Full waveform acoustic data processing 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 免疫学 细胞生物学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2932292
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2586092
关于积分的说明 6969801
捐赠科研通 2232871
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1185848
版权声明 589681
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 580620