Optimizing Zn-doped CuO for ecofriendly solar cells: A hybrid SCAPS-1D/machine learning approach
Rattachement africain : Maroc, Algérie, jo, ae. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.
Le résumé fourni par la source
Addressing the critical demand for high-efficiency, thermally stable, and low-cost photovoltaics, this highly impactful work presents a breakthrough solar cell architecture featuring WS 2 as the electron transport layer and CuI as the hole transport layer. We rigorously analyzed WS 2 /CuO and CuO/CuI interfaces to optimize charge transport using SCAPS-1D simulations. To accelerate parameter exploration, six machine-learning models were evaluated, with Random Forest and Gradient Boosting achieving superior predictive accuracy (MAE <1%, R 2 =0.90). Feature importance analysis revealed zinc doping concentration as the dominant performance driver (72% contribution), with efficiency declining beyond 6–8% doping. Under standard conditions (300 K), the optimized device achieved a remarkable PCE of 25.88% (Jsc=20.10 mA/cm², Voc=1.447 V, FF=89.05%), further rising to 26.45% with WS 2 layer tuning. These results provide insights into the relationship between Zn concentration, defect density, interface quality, and photovoltaic performance, highlighting 8% Zn-doped CuO/ WS2 as a promising and potentially low-cost absorber material for thin-film solar-cell applications.
Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.
Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Optimizing Zn-doped CuO for ecofriendly solar cells: A hybrid SCAPS-1D/machine learning approach
- Date Crossref
- 01/10/2026
- Éditeur
- Elsevier BV
- Type
- journal-article
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Les institutions déclarées
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