Perpustakaan Digital ITB

Perovskit CsPbI3 merupakan kandidat material yang memiliki potensi unggul dalam aplikasi sel surya karena kemampuan penyerapan cahaya yang tinggi dan celah pita sempit (~1,49 eV) yang mendekati batas efisiensi teoritis ShockleyQueisser (SQ). Namun, tantangan utama dari material ini adalah kestabilan fasa perovskit kubik (?) yang secara termodinamika tidak stabil pada suhu ruang dan mudah bertransformasi menjadi fasa ? non-perovskit. Dalam penelitian ini, pengaruh doping dan co-doping atom logam bivalen (yaitu Mn2+, Zn2+ , dan Mg2+) terhadap stabilitas fasa ?-CsPbI3 dievaluasi menggunakan perhitungan Density Functional Theory (DFT). Perhitungan dilakukan menggunakan perangkat lunak VASP (Vienna Ab-initio Simulation Package) dan fungsi pertukaran-korelasi GGA-PBE (Generalized Gradient Approximation Perdew-Burke-Ernzerhof). Analisis difokuskan pada perubahan parameter struktural, energi pembentukan transisi fasa ?–?, serta sifat elektronik dan optik untuk mengevaluasi kestabilan struktur dan potensi kinerja optoelektronik material hasil doping. Hasil penelitian menunjukkan bahwa strategi co-doping dengan kombinasi atom logam Mn dan Mg mampu menekan transformasi fasa ? ke ? secara signifikan dibandingkan struktur lainnya. Struktur co-doping Mn-Mg–CsPbI3 memiliki celah pita sebesar 1,31 eV yang mendekati nilai optimal SQ (1,34 eV). Analisis terhadap sifat optik menunjukkan bahwa doping dan co-doping tidak memberikan perubahan secara signifikan terhadap kemampuan absorpsi cahaya. Simulasi numerik menggunakan Solar Cell Capacitance Simulator–1 Dimensional (SCAPS-1D) dengan konfigurasi ITO/TiO2/?-CsPbI3/CuO/Au menunjukkan bahwa perangkat sel surya berbasis Mn-Mg–CsPbI3 memiliki performa paling optimal dengan nilai Jsc 33,93 mA/cm2 , Voc 0,84 V, FF 81,97%, dan PCE mencapai 23,27%. Dengan demikian, strategi codoping Mn-Mg terbukti efektif dalam meningkatkan stabilitas fasa ?-CsPbI3 sekaligus mampu menghasilkan karakteristik optoelektronik yang unggul, sehingga menjadikannya kandidat material yang potensial untuk aplikasi sel surya berbasis perovskit yang efisien dan stabil.