Mg-doped ZnFe2O4 samples were prepared by a microwave combustion method. The obtained samples were characterized by powder X-ray diffraction (XRD), high resolution scanning electron microscopy (HR-SEM), energy dispersive X-ray analysis, UV–Visible diffuse reflectance spectra (DRS), photoluminescence (PL) spectra and vibrating sample magnetometer (VSM). XRD results confirm the formation of cubic spinel-type structure with an average crystallite size in the range of 15–43 nm. Lattice parameter decreases with increasing Mg concentration, due to the smaller ionic radius of Mg2+ ion. The HR-SEM images show the morphology of the samples as spherical shaped particles in agglomeration. The broad visible emission band is observed in the entire PL spectrum. The estimated band gap energy is found to decrease with increasing Mg content (2.15–1.42 eV). The magnetization showed an increasing trend with increasing Mg concentration (x = 0.5), due to the rearrangement of cations at tetrahedral and octahedral sites.

Quantum computational simulations based on density functional theory are employed to investigate the molecular structure of Retinol. Both geometrical parameters and electronic transitions for gas and green solvents are calculated. Characteristic frequencies were identified and band assignments were achieved through normal coordinate analysis. The calculated spectra and a comparative study of the vibrational spectra, which included a variety of vibration modes, were compared with the experimental spectra. A compound's strong reactivity may be indicated by the bandgap, which also indicates the possibility of further charge exchange through the molecule. Determination of relative electrophilicity/nucleophilicity indices of retinol was undertaken through the prediction of condensed Fukui functions, complemented by the generation of molecular electrostatic potential surface maps. This exploration was validated through meticulous correlation with reduced density gradient and isodensity surface plots. The docking analysis of retinol with different proteins was performed to confirm anti-inflammatory activity. To gain comprehensive insights into macromolecule pliability concerning protein–ligand interactions, an effective molecular dynamics simulation was conducted.

Abstract The Schockley–Quisser (SQ) limit of 28.64% is distant from the Sb 2 S 3 solar cells’ record power conversion efficiency ( PCE ), which is 8.00%. Such poor efficiency is mostly owing to substantial interface-induced recombination losses caused by defects at the interfaces and misaligned energy levels. The endeavor of this study is to investigate an efficient Sb 2 S 3 solar cell structure via accurate analytical modeling. The proposed model considers different recombination mechanisms such as non-radiative recombination, Sb 2 S 3 /CdS interface recombination, Auger, SRH, tunneling-enhanced recombination, and their combined impact on solar cell performance. This model is verified against experimental work (Glass/ITO/CdS/Sb 2 S 3 /Au) where a good coincidence is achieved. Several parameters effects such as thickness, doping, electronic affinity, and bandgap are scrutinized. The effect of both bulk traps located in CdS and Sb 2 S 3 on the electrical outputs of the solar cell is analyzed thoroughly. Besides, a deep insight into the effect of interfacial traps on solar cell figures of merits is gained through shedding light into their relation with carriers’ minority lifetime, diffusion length, and surface recombination velocity. Our research findings illuminate that the primary contributors to Sb 2 S 3 degradation are interfacial traps and series resistance. Furthermore, achieving optimal band alignment by fine-tuning the electron affinity of CdS to create a Spike-like conformation is crucial for enhancing the immunity of the device versus the interfacial traps. In our study, the optimized solar cell configuration (Glass/ITO/CdS/Sb 2 S 3 /Au) demonstrates remarkable performance, including a high short-circuit current ( J SC ) of 47.9 mA/cm 2 , an open-circuit voltage ( V OC ) of 1.16 V, a fill factor ( FF ) of 54%, and a notable improvement in conversion efficiency by approximately 30% compared to conventional solar cells. Beyond its superior performance, the optimized Sb 2 S 3 solar cell also exhibits enhanced reliability in mitigating interfacial traps at the CdS/Sb 2 S 3 junction. This improved reliability can be attributed to our precise control of band alignment and the fine-tuning of influencing parameters.

Abstract This study explores the synthesis and characterization of zinc molybdate (ZnMoO 4 ) nanosheets with emphasis on their potential application for energy storage devices particularly supercapacitors. The synthesis of ZnMoO 4 nanosheets was done through co-precipitation followed by examination of their structure, morphology, optical, thermal behaviour and electrochemical performance by various characterization techniques. X-ray diffraction (XRD) analysis confirmed that the formation of monoclinic ZnMoO 4 phase with the average crystallite size 17.93 nm. Scanning electron microscopy (SEM) and Transmission electron microscopy (TEM) revealed that this material had nanosheets-like structure which helps to increase ion transport and surface area; these two factors are essential for enhancing the material’s supercapacitor efficacy. The semiconductor characteristics were determined using UV–Visible diffuse reflectance spectroscopy (UV-DRS) which indicated a band gap energy of 4.2 eV. Fourier transform infrared (FTIR) analysis confirmed that the presence of Zn–O and Mo–O bonds in their crystal lattice. Thermogravimetric analysis (TGA) showed that the ZnMoO 4 nanosheets had thermal stability since they experienced only a slight mass loss of 2.57 % up to 800 °C. Cyclic voltammetry (CV) and galvanostatic charge-discharge (GCD) tests were undertaken to find out the specific capacitance and the value is 618 F g⁻ 1 at a current density of 1 A g⁻ 1 .