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作者:江静雯;罗苑幸;王美珍;黄柯雯;罗国平;朱伟玲;
单位:广东石油化工学院理学院;
摘要:碘化甲脒锡(FASnI_3)因环境友好、高吸收系数和合适的带隙等优点,成为替代铅基钙钛矿材料的热门候选材料。本文采用SCAPS仿真软件对p-i-n结构为阳极/空穴传输层/FASnI_3/电子传输层/阴极的平面型FASnI_3钙钛矿太阳电池进行仿真研究。基于实验结果构建初始仿真模型,并探讨载流子传输层材料、钙钛矿层参数、界面缺陷态密度和工作温度对FASnI_3钙钛矿太阳电池光电性能的影响。仿真结果表明,采用30 nm厚的CuI作为空穴传输层,将器件能量转换效率从9.56%提升至10.64%。以此为基础分析钙钛矿层厚度、缺陷态密度和电子亲和能,电子传输层厚度,界面缺陷态面密度和工作温度对器件光电性能的影响。优化后FASnI_3钙钛矿太阳电池有望实现26.63%的能量转换效率,相应的开路电压为1.127 V,短路电流密度为28.08 mA·cm~(-2),填充因子为84.13%。仿真结果对实验提升FASnI_3钙钛矿太阳电池的光电性能参数提供了理论参考。
关键词:钙钛矿太阳电池;;碘化甲脒锡;;p-i-n结构;;缺陷态密度;;器件模拟
基金资助:国家自然科学基金(12074441);; 广东石油化工学院大学生创新创业训练计划项目(25C187,25C200)