Computational Design of Organic-Inorganic perovskite solar cells through drift-diffusion simulation and processes fabrication

Abstract

L’épuisement imminent des conductibles fossiles constitue actuellement un véritable problème auquel le monde entier doit y faire face. Les cellules solaires à base de matériaux pérovskites (PSCc) ont attiré vivement l´attention de plusieurs chercheurs à travers le monde au cours de la dernière décennie. Cette thèse a pour objectif principal de proposer la mise en œuvre d’une couche efficiente pour le transport des électrons dans les PSCc afin d’éviter le désalignement dans les cellules photovoltaïque à base de pérovskites. De même, sur la base de la simulation numérique des courants de dérive et de diffusion, considérée comme première au monde, nous fabriquons une cellule solaire P-i-N à base de matériau inorganique type CsPbI2Br. La première partie porte sur la simulation des courants de dérive et de diffusion connue sous le nom ‘‘drift-diffusion model’’ en utilisant le logiciel SCAPS pour étudier et analyser l’efficacité des PSCc à base de MAPbI3 comme absorbeur de la lumière. La deuxième partie est axée essentiellement sur l’étude de la diminution du taux de recombinaison au niveau des couches d'interface des PSCc, qui pourrait fournir une efficacité de 26 .56% en employant (FAPbI3)0,85(MAPbBr3)0,15 comme couche absorbante. Un procès de fabrication des couches est adapté également dans cette étude. La troisième partie est réservée à la simulation numérique du modèle ’’drift-diffusion’’ afin d’augmenter le rendement des inorganiques PSCc, en utilisant CsPbI2Br et CsSnI3-xBrx comme des couches actives.