Enhancing solar cell efficiency: Investigation of high-performance lead-based perovskite-on-silicon (PVK–Si) tandem solar cells through design and numerical analysis ... : تعزيز كفاءة الخلايا الشمسية: التحقيق في البيروفسكايت عالي الأداء القائم على الرصاص على السيليكون (PVK - Si) الخلايا الشمسية الترادفية من خلال التصميم والتحليل العددي ...

Perovskite solar cells have pulled off a level of conversion efficiency comparable to other well-established photovoltaics, such as silicon and cadmium telluride. Organic–inorganic halide perovskite materials are one of the most appealing and imminent options for developing high performance and cost-effective photovoltaic cells. In this simulation-based research, a highly efficient 2-terminal perovskite-on-silicon (PVK–Si) tandem configuration has been proposed with improved stability and significant cost savings. Initially, the MAPbI3 based perovskite top cell with 1.57 eV bandgap is tested with several distinct hole transport materials (HTMs) and electron transport materials (ETMs), four each. Spiro-OMeTAD as HTM and C60 as ETM are the best performing materials and employed in final top cell configuration to have a power conversion efficiency (PCE) of 23.05%. The systems for tandem configuration are experimented after setting the layers of individual top and bottom sub-cells to optimized thicknesses. The ... : نجحت خلايا البيروفسكايت الشمسية في تحقيق مستوى من كفاءة التحويل يمكن مقارنته بالخلايا الكهروضوئية الأخرى الراسخة، مثل السيليكون وتيلوريد الكادميوم. تعد مواد بيروفسكايت الهاليد العضوية غير العضوية واحدة من أكثر الخيارات جاذبية ووشيكة لتطوير خلايا كهروضوئية عالية الأداء وفعالة من حيث التكلفة. في هذا البحث القائم على المحاكاة، تم اقتراح تكوين ترادفي للبيروفسكايت على السيليكون (PVK - Si) عالي الكفاءة مع تحسين الاستقرار وتوفير كبير في التكاليف. في البداية، يتم اختبار الخلية العلوية البيروفسكايتية القائمة على MAPbI3 مع فجوة نطاق 1.57 إلكترون فولت مع العديد من مواد نقل الثقوب المتميزة (HTMs) ومواد نقل الإلكترون (ETMs)، أربعة لكل منها. Spiro - OMeTAD as HTM و C60 as ETM هي أفضل المواد أداءً وتستخدم في تكوين الخلية العلوية النهائية للحصول على كفاءة تحويل الطاقة (PCE) بنسبة 23.05 ٪. يتم اختبار أنظمة التكوين الترادفي بعد ضبط طبقات الخلايا الفرعية العلوية والسفلية الفردية على السماكات المحسنة. يتم ضبط سمك كل من طبقة الامتصاص العلوية والسفلية لمعرفة نقطة المطابقة الحالية. يُظهر التكوين الترادفي معدلات سُمك محسنة تبلغ 250 ...