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肖特基钙钛矿太阳电池结构设计与优化研究

梁晓娟 曹宇 蔡宏琨 苏健 倪牮 李娟 张建军

肖特基钙钛矿太阳电池结构设计与优化研究

梁晓娟, 曹宇, 蔡宏琨, 苏健, 倪牮, 李娟, 张建军
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  • 有机-无机杂化钙钛矿材料有高吸收系数,低廉的制作成本以及较为简单的制备工艺,在近年来表现出良好的发展前景。本文采用wx-AMPS模拟软件对平面结构钙钛矿太阳电池和肖特基钙钛矿太阳电池进行建模仿真对比,从理论上分析无载流子传输层的肖特基钙钛矿太阳电池的优势。结果显示,器件两侧电极功函数和吸收层的能带分布是提高太阳电池效率的关键。在背电极使用常用电极Au的前提下,前电极功函数为3.8 eV,可以得到肖特基钙钛矿太阳电池转换效率为17.93%。对器件模型吸收层进行优化,通过寻找合适的掺杂浓度,抑制缺陷密度,确定合适的厚度,可以获得理想的转换效率(20.01%),是平面异质结结构的82.7%。肖特基钙钛矿太阳电池在简单的器件结构下可以获得优异
      通信作者: 蔡宏琨, caihongkun@nankai.edu.cn
    • 基金项目: 国家级-国家自然科学基金(61974074)
  • [1] 周峰, 蔡宇, 邹德峰, 胡丁桐, 张亚静, 宋有建, 胡明列. 钛宝石飞秒激光器中孤子分子的内部动态探测. 物理学报, doi: 10.7498/aps.69.20191989
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-12-15

肖特基钙钛矿太阳电池结构设计与优化研究

  • 1. 南开大学
  • 2. 东北电力大学电气工程学院
  • 3. 南开大学光电子所
  • 4. 南开大学光电子研究所
  • 通信作者: 蔡宏琨, caihongkun@nankai.edu.cn
    基金项目: 国家级-国家自然科学基金(61974074)

摘要: 有机-无机杂化钙钛矿材料有高吸收系数,低廉的制作成本以及较为简单的制备工艺,在近年来表现出良好的发展前景。本文采用wx-AMPS模拟软件对平面结构钙钛矿太阳电池和肖特基钙钛矿太阳电池进行建模仿真对比,从理论上分析无载流子传输层的肖特基钙钛矿太阳电池的优势。结果显示,器件两侧电极功函数和吸收层的能带分布是提高太阳电池效率的关键。在背电极使用常用电极Au的前提下,前电极功函数为3.8 eV,可以得到肖特基钙钛矿太阳电池转换效率为17.93%。对器件模型吸收层进行优化,通过寻找合适的掺杂浓度,抑制缺陷密度,确定合适的厚度,可以获得理想的转换效率(20.01%),是平面异质结结构的82.7%。肖特基钙钛矿太阳电池在简单的器件结构下可以获得优异

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