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J-GLOBAL ID：202202253131096646   整理番号：22A0981924

電荷輸送層としてLaドープBaSnO_3とCuSbS_2を有するCs_2TiBr_6系ペロブスカイト太陽電池の理論的性能の研究【JST・京大機械翻訳】

Investigating the theoretical performance of Cs₂TiBr₆-based perovskite solar cell with La-doped BaSnO₃ and CuSbS₂ as the charge transport layers

著者 (5件)： Shivesh Kumar (Department of Chemical Engineering & Technology, Indian Institute of Technology (Banaras Hindu University), Varanasi, India) ,  Alam Intekhab (Department of Mechanical Engineering, Bangladesh University of Engineering and Technology (BUET), East Campus, Dhaka, Bangladesh) ,  Kushwaha Arun Kumar (Department of Physics, K.N. Govt. P.G. College, Bhadohi, India) ,  Kumar Manish (Experimental Research Laboratory, Department of Physics, ARSD College, University of Delhi, New Delhi, India) ,  Singh Satya Vir (Department of Chemical Engineering & Technology, Indian Institute of Technology (Banaras Hindu University), Varanasi, India)
資料名： International Journal of Energy Research  (International Journal of Energy Research)
巻： 46  号： 5  ページ： 6045-6064  発行年： 2022年 
JST資料番号： A0249B  ISSN： 0363-907X  CODEN： IJERDN  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 鉛フリー,完全無機および非毒性Cs_2TiBr_6ベース二重ペロブスカイト太陽電池(PSC)をSCAPS1-Dによりシミュレートした。LaドープBaSnO_3(LBSO)を,PSCのシミュレーション研究において前例のない電子輸送層(ETL)として適用し,一方,CuSbS_2を正孔輸送層(HTL)として利用した。wxAMPSを用いてSCAPSシミュレーションの結果を検証した。さらに,Cs_2TiBr_6吸収体の1.6eVバンドギャップを検証するために第一原理密度汎関数理論(DFT)計算を行った。デバイス性能を高めるために,SCAPSを用いてPSCの各種パラメータを解析し,最適化した。吸収体の最適厚さ,欠陥密度およびバンドギャップはそれぞれ1000nm,1013cm-3および1.4eVであった。さらに,HTLの最適厚さ,正孔移動度および電子親和力は,それぞれ400nm,102cm2V-1s-1および4.1eVであった。しかし,ETL厚さは,デバイスの効率にほとんど影響しなかった。吸収層,HTL,およびETLのドーピング密度の最適値は,それぞれ1015,1020,および1021cm-3であった。ここでは,開回路電圧(V_OC)に関するビルトイン電圧(V_bi)のマッチングにより,異なるHTLの効果を解析した。V_biはV_OCに直接比例し,CuSbS_2はPSCの効率に関してチャンピオンであった。PSCの金属接触と温度の最適仕事関数は,それぞれ5.9eVと300Kであった。最終最適化後,装置は29.13%のPCEを達成した。NOVELTY STATEMENT:LBSOを,PSCのシミュレーション研究で初めてETLとして用い,一方,CuSbS_2をHTLとして利用した。DFT計算を行ってCs_2TiBr_6吸収体の電子挙動を理解し,SCAPSシミュレーション結果の検証をwxAMPSにより行った。吸収体層,ETLおよびHTLの異なるパラメータをSCAPSを用いて最適化し,デバイスの最終最適化後に29.13%のPCEを達成した。Copyright 2022 Wiley Publishing Japan K.K. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 金属 ,  最適化 ,  仕事関数 ,  シミュレーション ,  *太陽電池 ,  電圧 ,  *ドーピング ,  吸収体 ,  密度汎関数法 ,  バンドギャップ ,  欠陥密度
準シソーラス用語： *電荷輸送 ,  開回路電圧 ,  最適値 ,  正孔移動度 ,  *ペロブスカイト太陽電池 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： Cs_2TiBr_6吸収体 ,  CuSbS_2正孔輸送層 ,  密度汎関数理論計算 ,  LaドープBaSnO_3電子輸送層 ,  SCAPSによる太陽電池シミュレーション ,  WxAMPSによる太陽電池シミュレーション

分類 (2件)： 光化学反応  (CB08020F) ,  太陽電池  (NC03084O)

タイトルに関連する用語 (6件)： 電荷輸送 ,  La ,  ドープ ,  ペロブスカイト太陽電池 ,  理論 ,  研究