Etude et simulation d’une cellule solaire à base des matériaux pérovskite

Abstract

L'utilisation d'une pérovskite mixte au plomb et à l'étain est généralement considérée comme une méthode efficace pour élargir la longueur d'onde d'absorption des films minces de pérovskite. Dans cette étude, nous proposons une configuration innovante pour simuler des cellules solaires en utilisant le simulateur SCAPS-1D. Notre cadre de simulation intègre des couches de transport d'électrons avancées (ETLs) basées sur le Buckminsterfullerène (C60) et des couches de transport de trous (HTLs) basées sur le dioxyde de cérium (Cu2O). Les résultats de la simulation démontrent que les hétérostructures composées de ITO/C60/FA0.5MA0.5Pb0.5Sn0.5I3/Cu2O/Ag présentent une efficacité de conversion de la lumière remarquable. De plus, une analyse approfondie est menée pour étudier l'impact de divers paramètres, notamment l'épaisseur de l'absorbeur FA0.5MA0.5Pb0.5Sn0.5I3, l'épaisseur de l'ETL, l'épaisseur de l'HTL, la température de fonctionnement et la résistance en série. Les résultats de la simulation montrent une tension de circuit ouvert optimale (Voc) de 1.13 V, une densité de courant de court-circuit (Jsc) de 31.45 mA/cm-2, un facteur de forme (FF) de 82.68 % et une efficacité globale de 29.41 %, tous en excellent accord avec les données publiées dans des recherches antérieures. Cette recherche de simulation approfondie offre non seulement des aperçus utiles sur les facteurs complexes affectant les cellules solaires à pérovskite, mais elle indique également une direction prometteuse pour les avancées futures dans le domaine.