Etude d’un nouveau matériau organique pour les cellules solaires à pérovskite

Abstract

Cette étude présente une analyse théorique d’un cristal organique, nommé BZP, utilisé comme matériau de transport de trous (HTM) dans les cellules solaires à pérovskite. Les propriétés structurales et électroniques de ce matériau ont été étudiées à l’aide de la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT). Les résultats obtenus montrent que le BZP possède des caractéristiques favorables aux applications photovoltaïques. Les performances de ce matériau ont ensuite été simulées à l’aide du logiciel SCAPS-1D dans une cellule solaire à pérovskite. Les simulations ont révélé un rendement énergétique d’environ 24,05 %, confirmant ainsi le potentiel du BZP pour l’amélioration des performances des cellules solaires à base de CsSnBr₃. Mots-clés : HTM, DFT, Cellules solaires à pérovskite, SCAPS-1D, rendement énergétique. Abstract This study presents a theoretical analysis of an organic crystal, named BZP, used as a hole transport material (HTM) in perovskite solar cells. The structural and electronic properties of this material were investigated using Density Functional Theory (DFT). The obtained results show that BZP possesses characteristics favorable for photovoltaic applications. The performance of this material was then simulated using the SCAPS-1D software in a perovskite solar cell. The simulations revealed a power conversion efficiency of approximately 24.05%, thus confirming the potential of BZP for improving the performance of CsSnBr₃-based perovskite solar cells. Keywords: HTM, DFT, Perovskite solar cells, SCAPS-1D, power conversion efficiency. الملخص تقدم هذه الدراسة تحليالً BZP، تُستخدم كمادة لنقل الثقوب ) HTM (في الخاليا الشمسية نظريًا لبلورة عضوية تُعرف باسم البيروفسكايتية. تمت دراسة الخصائص البنيوية واإللكترونية لهذه المادة باستخدام نظرية دالية الكثافة )DFT (أظهرت النتائج المتحصل عليها أن مادة BZP تمتلك خصائص واعدة للتطبيقات الكهروضوئية. بعد ذلك، تمت محاكاة أداء هذه المادة باستعمال برنامج D-1SCAPS ضمن خلية شمسية بيروفسكايتية. وقد بينت نتائج المحاكاة كفاءة تحويل طاقوي بلغت حوالي ،24.05% مما يؤكد إمكانات مادة BZP في تحسين أداء الخاليا الشمسية البيروفسكايتية المعتمدة على ₃CsSnBr الكلمات المفتاحية :مادة نقل الثقوب )(HTM(، نظرية دالية الكثافة )DFT (، الخاليا الشمسية البيروفسكايتية، -SCAPS D،1 كفاءة تحويل الطاقة