Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your
feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
Refractory plasmonics enabling 20% efficient lead-free perovskite solar cells.
Scientific Reports ( IF 3.8 ) Pub Date : 2020-04-21 , DOI: 10.1038/s41598-020-63745-7 Ahmed A Mohsen 1, 2 , Mohamed Zahran 2 , S E D Habib 3 , Nageh K Allam 1
Scientific Reports ( IF 3.8 ) Pub Date : 2020-04-21 , DOI: 10.1038/s41598-020-63745-7 Ahmed A Mohsen 1, 2 , Mohamed Zahran 2 , S E D Habib 3 , Nageh K Allam 1
Affiliation
Core-shell refractory plasmonic nanoparticles are used as excellent nanoantennas to improve the efficiency of lead-free perovskite solar cells (PSCs). SiO2 is used as the shell coating due to its high refractive index and low extinction coefficient, enabling the control over the sunlight directivity. An optoelectronic model is developed using 3D finite element method (FEM) as implemented in COMSOL Multiphysics to calculate the optical and electrical parameters of plain and ZrN/SiO2-modified PSCs. For a fair comparison, ZrN-decorated PSCs are also simulated. While the decoration with ZrN nanoparticles boosts the power conversion efficiency (PCE) of the PSC from 12.9% to 17%, the use of ZrN/SiO2 core/shell nanoparticles shows an unprecedented enhancement in the PCE to reach 20%. The enhancement in the PCE is discussed in details.
中文翻译:
耐火等离激元技术可实现 20% 效率的无铅钙钛矿太阳能电池。
核壳难熔等离子体纳米颗粒被用作优异的纳米天线,以提高无铅钙钛矿太阳能电池(PSC)的效率。 SiO2因其高折射率和低消光系数而被用作外壳涂层,从而能够控制太阳光的方向性。使用 COMSOL Multiphysics 中实施的 3D 有限元法 (FEM) 开发光电模型,以计算普通 PSC 和 ZrN/SiO2 改性 PSC 的光学和电气参数。为了公平比较,还模拟了 ZrN 修饰的 PSC。 ZrN纳米颗粒的修饰将PSC的功率转换效率(PCE)从12.9%提高到17%,而ZrN/SiO2核/壳纳米颗粒的使用显示出前所未有的PCE提高,达到20%。详细讨论了PCE 中的增强。
更新日期:2020-04-24
中文翻译:
耐火等离激元技术可实现 20% 效率的无铅钙钛矿太阳能电池。
核壳难熔等离子体纳米颗粒被用作优异的纳米天线,以提高无铅钙钛矿太阳能电池(PSC)的效率。 SiO2因其高折射率和低消光系数而被用作外壳涂层,从而能够控制太阳光的方向性。使用 COMSOL Multiphysics 中实施的 3D 有限元法 (FEM) 开发光电模型,以计算普通 PSC 和 ZrN/SiO2 改性 PSC 的光学和电气参数。为了公平比较,还模拟了 ZrN 修饰的 PSC。 ZrN纳米颗粒的修饰将PSC的功率转换效率(PCE)从12.9%提高到17%,而ZrN/SiO2核/壳纳米颗粒的使用显示出前所未有的PCE提高,达到20%。详细讨论了PCE 中的增强。