The implementation of polymer-based Li-metal batteries is hindered by their low coulombic efficiency and poor cycling stability attributed to continuous electrolyte decomposition. Enhancement of the solid electrolyte interface (SEI) stability is key to mitigating electrolyte decomposition. This study proposes surface-functionalized silica mesoball fillers to fabricate a composite polymer electrolyte (MSBM-CPE). As a result of surface modification, the polyethylene oxide matrix benefits from the uniform distribution of the filler, which provides a large surface area and Lewis acid sites. Molecular dynamics simulations reveal that the dissociation energy of lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide in the filler is fourfold higher (-1.95 eV) than that of the filler-free electrolyte. Consequently, the MSMB-CPE diffusivity is 30 times higher than its filler-free counterpart. The MSMB-CPE of ionic conductivity of 1.16 × 10

In recent years, notable progress has been made in the field of perovskite-perovskite junctions, including the effective implementation of a structural assembly engineering technique to enhance the performance of perovskite solar cells (PSCs). A comprehensive investigation of a heterojunction structure consisting of absorber layers composed of CsPbI3 and CsPbBr3 was conducted via the implementation of SCAPS-1D simulation. The motivation for depositing CsPbBr3 onto CsPbI3 is to utilize it as a protective layer that inhibits or mitigates the ongoing degradation of CsPbI3. This study examines the influence of several factors on the performance of absorbers, including absorber thickness, band offset, trap-assisted defect density, working temperature, work function, series and shunt resistance, and doping level. The addition of a CsPbBr3 layer was shown to significantly boost the photovoltaic performance of CsPbI3 PSCs. Furthermore, the functioning of heterojunction PSCs is highly dependent upon the operating temperature and density of defects. The device with the FTO/ZnOS/CsPbI3/CsPbBr3/CZTS configuration demonstrated impressive power conversion efficiency (PCE), open-circuit voltage (VOC), current density voltage (JSC), and fill factor (FF) values of 22.12%, 1.26 V, 20.62 mA/cm2, and 84.86%, respectively. These findings will offer valuable theoretical insights into the enhancement and production of PSCs with improved efficiency and stability.

All-inorganic perovskite materials based on CsPbI3–xBrx (x = 0, 1, 2, and 3) have garnered considerable attention from the photovoltaic (PV) community on account of their superior resistance to moisture and temperature in comparison to organic–inorganic hybrid (OIH)-perovskite solar cells (PSCs). Since the initial report in 2015, extensive research and ongoing preparation process optimization have led to a substantial improvement in the power conversion efficiency (PCE) of CsPbI3–xBrx PSCs, from 2.9 % to over 21.5 %. Nevertheless, the device PCE of PSCs based on CsPbI3–xBrx remains inferior to that of OIH-PSCs. As a result, significant efforts are being made to increase the overall PCE of CsPbI3–xBrx PSCs through the synergistic optimization of the perovskite layer and device interfaces. In this review, a comprehensive discussion is made on the stability of the material against thermal and high moisture environments, followed by a thorough analysis of the methodologies for fabricating pinhole-free and uniform CsPbI3–xBrx films. The recent development of all-inorganic CsPbI3–xBrx PSCs based on interface engineering is overviewed, followed by a detailed discussion on the commercial viability of the CsPbI3–xBrx PSCs. Finally, some suggestions on overcoming development bottlenecks are presented to obtain an understanding of CsPbI3–xBrx PSCs and encourage future research opportunities.

Abstract The environment friendly, lead-free perovskite materials show significant promise for high-performance solar cells. We have conducted numerical simulations of the proposed solar cell structure using SCAPS-1D software. The analysed solar cell structure comprises of FTO/ZnO/MASnI3/GQD/C, where FTO serves as the transparent conducting oxide, ZnO as the electron transport layer (ETL), methylammonium tin iodide (MASnI3; MA = CH₃NH₃) as the absorbing material, graphene quantum dots (GQD) as the hole transport layer (HTL), and carbon as the back contact. In this study, we examined various factors influencing solar cell performance, including thickness, Mott- Schottky and shallow acceptor density of the absorber layer. Additionally, we analysed the band energy, defect density at the GQD/MASnI3 and MASnI3/ZnO interfaces, carrier generation, recombination, and concentrations throughout the device layers. The optimized solar cell structure demonstrated an efficiency of 10.57%, a short-circuit current density of 34 mA/cm², an open-circuit voltage of 0.9 V, and a fill factor of 88%. These simulation results could provide valuable guidelines for fabricating higher-efficiency, low-cost solar cells.