Perpustakaan Digital ITB

Perovskit bebas timbal telah muncul sebagai alternatif yang sangat menjanjikan untuk fotovoltaik yang efisien dan ramah lingkungan karena sifat optoelektronik alaminya. Penelitian ini menyajikan investigasi numerik terhadap fotovoltaik perovskit anorganik berstruktur tipe n-i-p menggunakan Solar Cell Capacitance Simulator (SCAPS-1D). Berbagai material karbon, yaitu single-walled carbon nanotubes (SWCNT), graphene oxide (GO), dan reduced graphene oxide (rGO), digunakan sebagai kandidat untuk lapisan transport hole (HTL), dengan FASnI3 berperan sebagai material aktif dan TiO2 sebagai lapisan transport elektron (ETL). Penelitian ini mengeksplorasi dampak kepadatan akseptor terhadap kinerja sel surya perovskit (PSC) menggunakan berbagai lapisan transportasi lubang (HTL) khususnya SWCNT, GO, dan rGO. Selain itu dilakukan optimasi untuk mendapatkan struktur material dan nilai celah pita energi yang lebih baik. Hasil optimasi struktur digunakan untuk menganalisa performa sel surya perovskit secara keseluruhan terutama efisiensi konversi daya dari sel surya. Hasilnya menunjukkan bahwa peningkatan kepadatan akseptor meningkatkan efisiensi konversi daya (PCE). Pada GO, PCE meningkat dari 17,99% menjadi 19,61% seiring kenaikan kepadatan akseptor dari NA = 10¹??cm?³ hingga NA = 10²² cm?³. Selain itu, tegangan rangkaian terbuka (Voc) meningkat dari 0,77 V menjadi 0,83 V, diikuti peningkatan fill factor (FF) dari 85,50% menjadi 86,31%, yang menunjukkan kemampuan transport muatan yang lebih baik. Sebaliknya, rGO terbukti menjadi HTL yang paling efektif, menunjukkan peningkatan signifikan pada PCE dari 29,77% menjadi 30,41%, serta pertumbuhan stabil Voc dari 1,22 V menjadi 1,24 V. Karakteristik transport muatan yang unggul pada rGO, yang tercermin dari nilai FF yang lebih tinggi, meningkat dari 89,38% menjadi 89,86%, menegaskan keefektifannya dibandingkan dengan GO. Penelitian ini menekankan peran penting kerapatan akseptor dalam mengoptimalkan kinerja PSC dan relevansinya untuk penelitian di masa depan serta pengembangan material HTL yang lebih maju. Kata kunci: sel surya perovskit; SCAPS-1D; HTL, Graphene.