Simulation et optimisation d’une cellule solaire pérovskite sans plomb à base de Cs2AgBiBr6

Abstract

La transition vers les énergies renouvelables est devenue une priorité mondiale afin de réduire la dépendance aux combustibles fossiles et d'atténuer les impacts environnementaux. Parmi les différentes technologies photovoltaïques, les cellules solaires à base de pérovskites suscitent un intérêt croissant en raison de leurs remarquables propriétés optoélectroniques et de leurs faibles coûts de fabrication. Cependant, la présence de plomb dans la plupart des pérovskites soulève des préoccupations environnementales et sanitaires, ce qui oriente la recherche vers des matériaux alternatifs non toxiques. Dans cette étude, nous nous concentrons sur la simulation et l’optimisation d’une cellule solaire pérovskite sans plomb à base de Cs₂AgBiBr₆, un matériau prometteur pour le photovoltaïque de nouvelle génération. À l’aide du logiciel OghmaNano, nous analysons les principaux facteurs influençant les performances de cette cellule solaire, tels que l’épaisseur des couches, le choix des électrodes, l’effet de la température et le dopage. Les résultats révèlent que Cs₂AgBiBr₆ présente une bonne stabilité et une non-toxicité. Toutefois, les stratégies d'optimisation suggèrent un fort potentiel d’amélioration. Cette étude contribue à l’exploration des matériaux pérovskites sans plomb et met en avant l'importance de la simulation dans l’optimisation des performances des cellules solaires. Des recherches supplémentaires sur l’ingénierie des interfaces et les procédés de fabrication seront essentielles pour exploiter pleinement le potentiel de Cs₂AgBiBr₆ et favoriser son intégration dans l’industrie photovoltaïque