उच्च कुर्षक, कम लागत, बिना सीसे के द्विदिशीय पेरोव्स्काइट सौर कोशिकाएँ: सिमुलेशन के माध्यम से डिज़ाइनिंग रणनीति

पेरोव्स्काइट के द्विध्रुवीय गुण इसे होंठ परिवहन परत (HTL) के बिना पेरोव्स्काइट सौर कोशिका (PSC) डिज़ाइन करने के लिए आकर्षक बनाते हैं। HTL-फ्री PSCs आसान निर्माण, कम लागत और समय की बचत प्रदान करते हैं। HTL-फ्री PSCs में, पेरोव्स्काइट फिल्म की क्रिस्टलिनिटी और आकर उपकरण के प्रदर्शन को बढ़ा सकते हैं। द्विदिशीय दृष्टिकोण के साथ, उपकरण की दक्षता को और बढ़ाया जा सकता है। वर्तमान कार्य में, HTL-फ्री द्विदिशीय PSCs का सिमुलेशन किया गया है, और उच्च प्रदर्शन उपकरण को डिज़ाइन करने के लिए एक रणनीति प्रदान की गई है। विभिन्न इलेक्ट्रॉन परिवहन परतों (ETLs) और बिना सीसे के पेरोव्स्काइट परतों के प्रभावों की जांच करते समय, हमने देखा कि ETL और पेरोव्स्काइट का उचित संयोजन उच्च शक्ति रूपांतरण दक्षता (PCE) प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण है। ETL/पेरोव्स्काइट इंटरफेस का मॉट-शॉटकी विश्लेषण प्रकट करता है कि निर्मित संभावनाएँ पेरोव्स्काइट अवशोषक परत के बैंडगैप पर निर्भर करती हैं, जो उच्च खुली सर्किट वोल्टेज (VOC) सेट कर के उपकरण के प्रदर्शन को प्रभावित करती है। ETL और पेरोव्स्काइट परत के बीच एक उच्च योज्य सामग्री उपकरण के प्रदर्शन को सुधारती है। इसके अतिरिक्त, पेरोव्स्काइट परत की डोपिंग घनत्व को कम करना उपकरण के द्विदिशीय कारक को बढ़ाता है। हमारी कोशिकाओं का अनुकूलन करते समय, FTO/Zn2SnO4/MASnI3/UT-Au (अति-पतला सोना) कॉन्फ़िगरेशन वाला चैंपियन उपकरण 19.76 % और 15.97 % के लिए आगे और पीछे की रोशनी में PCE को प्रदर्शित करता है। UT-Au को MAM (MoOx/Ag/MoOx) पारदर्शी संचालक त्रिस्तरीय इलेक्ट्रोड के साथ बदलने पर, हमारे उपकरण में दोनों आगे और पीछे की रोशनी के लिए >25 % का सुधारित PCE दिखाई देता है। इन अध्ययनों के परिणामों का अपेक्षा है कि यह HTL-फ्री द्विदिशीय PSCs को डिज़ाइन और अनुकूलित करने में सहायक होंगे।