Article Design and Simulation of Thermally Stable Lead-Free BaHfSe₃ Perovskite Solar Cells: Role of Interface Barrier Height and Temperature

Moumita Mahanti (Raja Narendra Lal Khan Women's College) ; Sutirtha Mukherjee (Physics, R.L.S.Y. College) ; Naoto Shirahata SAMURAI ORCID (Research Center for Materials Nanoarchitectonics (MANA)/Nanomaterials Field/Nanoparticle Group, National Institute for Materials Science) ; Batu Ghosh (Trivenidevi Bhalotia College)

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Citation
Moumita Mahanti, Sutirtha Mukherjee, Naoto Shirahata, Batu Ghosh. Design and Simulation of Thermally Stable Lead-Free BaHfSe₃ Perovskite Solar Cells: Role of Interface Barrier Height and Temperature. Eng. 2025, 6 (12), 345-345. https://doi.org/10.3390/eng6120345

Description:

(abstract)

本論文では、SCAPS-1Dシミュレーションを用いて、TCO/TiO₂/BaHfSe₃/Cu₂O/Au 構造を持つ単接合型 BaHfSe₃ ベースのペロブスカイト太陽電池(PSC)の光起電力性能を系統的に解析した。
デバイスの最適化により、TiO₂ と Cu₂O がそれぞれ適切な電子輸送層(ETL)および正孔輸送層(HTL)材料であることが確認されました。最適化された構造 ― TCO/TiO₂(50 nm)/BaHfSe₃(500 nm)/Cu₂O(100 nm)/Au ― は、標準条件下で 24.47% の光電変換効率(PCE)を達成しました。シミュレーション結果から、デバイス効率は吸収層の厚さやトラップ密度に影響を受けることが明らかとなった。これらの知見は、BaHfSe₃ が非鉛系ペロブスカイト光吸収層として有望であることを示す

Rights:

Keyword: SCAPS-1D simulations, Leadfree perovskite, Perovskite solar cells, BaHfSe3

Date published: 2025-12-01

Publisher: Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI)

Journal:

  • Eng (ISSN: 26734117) vol. 6 issue. 12 p. 345-345

Funding:

  • JSPS 24K01462 (コヒーレント構造の概念を拡張した新しい半導体量子ドット創製とデバイス化への展開)
  • JSPS 24K21720 (近赤外励起アップコンバージョン量子ドットの開発と医療応用)
  • Hosokawa Powder Technology Foundation HPTF24111 (光デバイス素子活性層を構成するナノ粒子の成膜法開発)

Manuscript type: Publisher's version (Version of record)

MDR DOI:

First published URL: https://doi.org/10.3390/eng6120345

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Updated at: 2025-12-05 12:30:09 +0900

Published on MDR: 2025-12-05 12:23:28 +0900

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