Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Unleashing the Potential of All-Perovskite Tandem Solar Cell Structures: A Hybrid DFT and Numerical Simulation Insights

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61988987%3A17310%2F25%3AA2603BH4" target="_blank" >RIV/61988987:17310/25:A2603BH4 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://ieeexplore.ieee.org/document/11095421/" target="_blank" >https://ieeexplore.ieee.org/document/11095421/</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1109/tnano.2025.3592232" target="_blank" >10.1109/tnano.2025.3592232</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Unleashing the Potential of All-Perovskite Tandem Solar Cell Structures: A Hybrid DFT and Numerical Simulation Insights

  • Popis výsledku v původním jazyce

    The widespread use of lead-based perovskites in photovoltaic (PV) applications is hindered by their toxicity, instability, and environmental concerns, creating a critical need for sustainable alternatives. In this study, we explore the structural and optoelectronic properties of the lead-free, all-inorganic Sr3NX3 (X = I, Br, Cl, F) perovskite family using density functional theory (DFT) and many-body perturbation theory (GW-BSE). These materials exhibit direct bandgaps tunable from 1.04 eV to 2.65 eV and high absorption coefficients ( 105 cm −1), demonstrating their potential as efficient absorber layers in photovoltaic devices. Numerical simulations using SCAPS-1D are performed to evaluate device performance in both uni-junction and tandem solar cell (TSC) architectures. Among the uni-junction configurations, the Sr3NBr3-based device achieved the highest power conversion efficiency (PCE) of 23.06%. A monolithic TSC composed of Sr3NBr3 (top) and Sr3NI3 (bottom) absorbers attained a PCE of 30.22%, with an open circuit voltage (Voc) of 1.75 V and short circuit current density (Jsc) of 20.8 mA/cm2. This work demonstrates the practical viability of lead-free Sr-based perovskites and offers a promising pathway toward high-efficiency, stable, and environmentally friendly solar energy technologies.

  • Název v anglickém jazyce

    Unleashing the Potential of All-Perovskite Tandem Solar Cell Structures: A Hybrid DFT and Numerical Simulation Insights

  • Popis výsledku anglicky

    The widespread use of lead-based perovskites in photovoltaic (PV) applications is hindered by their toxicity, instability, and environmental concerns, creating a critical need for sustainable alternatives. In this study, we explore the structural and optoelectronic properties of the lead-free, all-inorganic Sr3NX3 (X = I, Br, Cl, F) perovskite family using density functional theory (DFT) and many-body perturbation theory (GW-BSE). These materials exhibit direct bandgaps tunable from 1.04 eV to 2.65 eV and high absorption coefficients ( 105 cm −1), demonstrating their potential as efficient absorber layers in photovoltaic devices. Numerical simulations using SCAPS-1D are performed to evaluate device performance in both uni-junction and tandem solar cell (TSC) architectures. Among the uni-junction configurations, the Sr3NBr3-based device achieved the highest power conversion efficiency (PCE) of 23.06%. A monolithic TSC composed of Sr3NBr3 (top) and Sr3NI3 (bottom) absorbers attained a PCE of 30.22%, with an open circuit voltage (Voc) of 1.75 V and short circuit current density (Jsc) of 20.8 mA/cm2. This work demonstrates the practical viability of lead-free Sr-based perovskites and offers a promising pathway toward high-efficiency, stable, and environmentally friendly solar energy technologies.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

  • Návaznosti

    V - Vyzkumna aktivita podporovana z jinych verejnych zdroju

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2025

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    IEEE Transactions on Nanotechnology

  • ISSN

    1536-125X

  • e-ISSN

    1941-0085

  • Svazek periodika

  • Číslo periodika v rámci svazku

    July

  • Stát vydavatele periodika

    US - Spojené státy americké

  • Počet stran výsledku

    8

  • Strana od-do

    390-397

  • Kód UT WoS článku

    001673326900001

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-105011985579