محاكاة أداء خلايا الطاقة الشمسية البيروفيسكايت مع تي 3 سي 2 إم إكسين في طبقة نقل الإلكترون سنو 2

ملخص إن إم إكسين، وهي فئة من الكربيدات والنيتريدات المعدنية الانتقالية ثنائية الأبعاد (2D)، لديها مجموعة واسعة من التطبيقات المحتملة بسبب خصائصها الإلكترونية والبصرية والبلازونية وغيرها. تم استخدام سنو 2 –تِي 3 سي 2 إم إكسين بمحتويات مختلفة من تي 3 سي 2 (0.5، 1.0، 2.0، 2.5 وز‰) كطبقات نقل الإلكترون (ETLs) في خلايا الطاقة الشمسية البيروفيسكايت (PSCs) تجريبيًا. يمكن أن يحاكي برنامج المحاكاة SCAPS-1D خلية شمسية بيروفيسكايت مكونة من CH 3 NH 3 PbI 3 ماص و سنو 2 (أو سنو 2 – تي 3 سي 2) ETL. وقد تم مقارنة نتائج المحاكاة مثل كفاءة تحويل الطاقة (PCE)، جهد الدائرة المفتوحة (V OC)، كثافة تيار قصير الدائرة (J SC)، عامل التعبئة (FF)، وكفاءة الكم الخارجية (EQE) ضمن العينات بمختلف النسب الوزنية من تي 3 سي 2 إم إكسين المدمج في ETL. يُفيد بأن ETL من سنو 2 مع تي 3 سي 2 (1.0 وز‰) يزيد بشكل فعال من KPE من 17.32 إلى 18.32%. نحن نحاكي دور إم إكسين في تغيير عامل المثالية (n id)، والتيار الضوئي (J Ph)، الجهد المبني (V bi)، ومقاومة إعادة التركيب (R rec). تُظهر دراسة تيارات إعادة التركيب عند الواجهة والحقول الكهربائية أن الخلايا التي تحتوي على 1.0 وز‰ من إم إكسين في ETL سنو 2 لديها قيم أعلى من عامل المثالية، الجهد المبني، ومقاومة إعادة التركيب. يسمح الارتباط بين هذه القيم وأداء الخلايا بالاستنتاج أن أفضل أداء للخلايا هو للعينة التي تحتوي على 1.0 وز‰ من إم إكسين في ETL سنو 2. مع إجراء تحسين لهذه الخلية، يمكن الوصول إلى كفاءة قدرها 27.81%.