Numerical simulation of a perovskite solar cell with different materials as the electron transport layer using SCAPS-1D software
Perovskite solar cells have become a hot topic in the solar energy device area due to high-efficiency and low-cost photovoltaic technology. However, their function is limited by expensive hole transport material (HTM), and a high-temperature process electron transport material (ETM) layer is a commo...
Saved in:
| Published in: | Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics |
|---|---|
| Date: | 2021 |
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
2021
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/216220 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Numerical simulation of a perovskite solar cell with different materials as the electron transport layer using SCAPS-1D software / K. Bhavsar, P.B. Lapsiwala // Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics. — 2021. — Т. 24, № 3. — С. 341-347. — Бібліогр.: 9 назв. — англ. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1862571217470357504 |
|---|---|
| author | Bhavsar, K. Lapsiwala, P.B. |
| author_facet | Bhavsar, K. Lapsiwala, P.B. |
| citation_txt | Numerical simulation of a perovskite solar cell with different materials as the electron transport layer using SCAPS-1D software / K. Bhavsar, P.B. Lapsiwala // Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics. — 2021. — Т. 24, № 3. — С. 341-347. — Бібліогр.: 9 назв. — англ. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics |
| description | Perovskite solar cells have become a hot topic in the solar energy device area due to high-efficiency and low-cost photovoltaic technology. However, their function is limited by expensive hole transport material (HTM), and a high-temperature process electron transport material (ETM) layer is a common device structure. Numerical simulation is a crucial technique in deeply understanding the operational mechanisms of solar cells and structure optimization for different devices. In this paper, device modelling for different perovskite solar cell has been performed for different ETM layer, namely: TiO₂, ZnO, SnO₂, PCBM (phenyl-C61-butyric acid methyl ester), CdZnS, C₆₀, IGZO (indium gallium zinc oxide), WS₂ and CdS and effect of band gap upon the power conversion efficiency of device as well as effect of absorber thickness have been examined. The SCAPS 1D (Solar Cell Capacitance Simulator) has been a tool used for numerical simulation of these devices.
Сонячні елементи на основі перовскіту стали гарячою темою в області приладів сонячної енергетики завдяки високій ефективності та недорогій технології фотовольтаїки. Однак їх застосування обмежено високою вартістю матеріалу, що забезпечує діркову провідність; водночас високотемпературний шар матеріалу з електронною провідністю є загальною структурою таких пристроїв. Чисельне моделювання є найважливішим методом для глибокого розуміння механізмів роботи сонячних елементів та оптимізації структури для різних пристроїв. У цій роботі проведено моделювання пристрою для різних перовскітних сонячних елементів для різних шарів із матеріалу з дірковою провідністю, а саме: TiO₂, ZnO, SnO₂, PCBM, CdZnS, C₆₀, IGZO, WS₂ та CdS, та досліджено вплив ширини забороненої зони на ефективність перетворення енергії пристрою, а також вплив товщини поглинаючого шару. SCAPS 1D (імітатор ємності сонячних елементів) є інструментом, що використовується для чисельного моделювання цього пристрою.
|
| first_indexed | 2026-04-15T20:52:12Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-216220 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1560-8034 |
| language | English |
| last_indexed | 2026-04-15T20:52:12Z |
| publishDate | 2021 |
| publisher | Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Bhavsar, K. Lapsiwala, P.B. 2026-04-10T07:13:47Z 2021 Numerical simulation of a perovskite solar cell with different materials as the electron transport layer using SCAPS-1D software / K. Bhavsar, P.B. Lapsiwala // Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics. — 2021. — Т. 24, № 3. — С. 341-347. — Бібліогр.: 9 назв. — англ. 1560-8034 PACS: 88.40.hj, 88.40.hm, 88.40.jr https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/216220 https://doi.org/10.15407/spqeo24.03.341 Perovskite solar cells have become a hot topic in the solar energy device area due to high-efficiency and low-cost photovoltaic technology. However, their function is limited by expensive hole transport material (HTM), and a high-temperature process electron transport material (ETM) layer is a common device structure. Numerical simulation is a crucial technique in deeply understanding the operational mechanisms of solar cells and structure optimization for different devices. In this paper, device modelling for different perovskite solar cell has been performed for different ETM layer, namely: TiO₂, ZnO, SnO₂, PCBM (phenyl-C61-butyric acid methyl ester), CdZnS, C₆₀, IGZO (indium gallium zinc oxide), WS₂ and CdS and effect of band gap upon the power conversion efficiency of device as well as effect of absorber thickness have been examined. The SCAPS 1D (Solar Cell Capacitance Simulator) has been a tool used for numerical simulation of these devices. Сонячні елементи на основі перовскіту стали гарячою темою в області приладів сонячної енергетики завдяки високій ефективності та недорогій технології фотовольтаїки. Однак їх застосування обмежено високою вартістю матеріалу, що забезпечує діркову провідність; водночас високотемпературний шар матеріалу з електронною провідністю є загальною структурою таких пристроїв. Чисельне моделювання є найважливішим методом для глибокого розуміння механізмів роботи сонячних елементів та оптимізації структури для різних пристроїв. У цій роботі проведено моделювання пристрою для різних перовскітних сонячних елементів для різних шарів із матеріалу з дірковою провідністю, а саме: TiO₂, ZnO, SnO₂, PCBM, CdZnS, C₆₀, IGZO, WS₂ та CdS, та досліджено вплив ширини забороненої зони на ефективність перетворення енергії пристрою, а також вплив товщини поглинаючого шару. SCAPS 1D (імітатор ємності сонячних елементів) є інструментом, що використовується для чисельного моделювання цього пристрою. en Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics Optoelectronics and optoelectronic devices Numerical simulation of a perovskite solar cell with different materials as the electron transport layer using SCAPS-1D software Чисельне моделювання сонячного елемента на основі перовскіту з різним матеріалом шару з електронною провідністю за допомогою програмного забезпечення SCAPS-1D Article published earlier |
| spellingShingle | Numerical simulation of a perovskite solar cell with different materials as the electron transport layer using SCAPS-1D software Bhavsar, K. Lapsiwala, P.B. Optoelectronics and optoelectronic devices |
| title | Numerical simulation of a perovskite solar cell with different materials as the electron transport layer using SCAPS-1D software |
| title_alt | Чисельне моделювання сонячного елемента на основі перовскіту з різним матеріалом шару з електронною провідністю за допомогою програмного забезпечення SCAPS-1D |
| title_full | Numerical simulation of a perovskite solar cell with different materials as the electron transport layer using SCAPS-1D software |
| title_fullStr | Numerical simulation of a perovskite solar cell with different materials as the electron transport layer using SCAPS-1D software |
| title_full_unstemmed | Numerical simulation of a perovskite solar cell with different materials as the electron transport layer using SCAPS-1D software |
| title_short | Numerical simulation of a perovskite solar cell with different materials as the electron transport layer using SCAPS-1D software |
| title_sort | numerical simulation of a perovskite solar cell with different materials as the electron transport layer using scaps-1d software |
| topic | Optoelectronics and optoelectronic devices |
| topic_facet | Optoelectronics and optoelectronic devices |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/216220 |
| work_keys_str_mv | AT bhavsark numericalsimulationofaperovskitesolarcellwithdifferentmaterialsastheelectrontransportlayerusingscaps1dsoftware AT lapsiwalapb numericalsimulationofaperovskitesolarcellwithdifferentmaterialsastheelectrontransportlayerusingscaps1dsoftware AT bhavsark čiselʹnemodelûvannâsonâčnogoelementanaosnovíperovskítuzríznimmateríalomšaruzelektronnoûprovídnístûzadopomogoûprogramnogozabezpečennâscaps1d AT lapsiwalapb čiselʹnemodelûvannâsonâčnogoelementanaosnovíperovskítuzríznimmateríalomšaruzelektronnoûprovídnístûzadopomogoûprogramnogozabezpečennâscaps1d |