研究目的
提供一套全面的指导方案，包含用于优化前传输层、后传输层、钙钛矿层及透明导电氧化物厚度的半解析方程，以改善减反射和光捕获性能，从而最大化钙钛矿太阳能电池的光电流。
研究成果
该研究为钙钛矿太阳能电池的厚度优化提供了全面的光学设计指南，表明通过优化各层厚度可实现超过2 mA cm?2的光电流增强。该指南可推广至采用覆板结构的其它直接带隙吸收体太阳能电池。
研究不足
该研究聚焦于MAPI型钙钛矿太阳能电池，所提出的指导方针对其他类型钙钛矿的适用性尚需进一步实验验证。此外，该研究基于特定光学系数和条件进行假设，可能未涵盖所有现实环境中的变量。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用传输矩阵法（TMM）进行光学模拟，利用有限时域差分法（FDTD）计算粗糙度。
2：样品选择与数据来源：
研究使用CH3NH3PbI3（MAPI）型钙钛矿太阳能电池，并通过实验及既往发表的实验与模拟结果验证所提准则。
3：实验设备与材料清单：
包括ITO镀膜玻璃基底、NiOx溅射靶材、PbI2与CH3NH3I（MAI）、富勒烯（C60）以及2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲啰啉（BCP）。
4：实验流程与操作步骤：
涉及ITO镀膜基底清洗、NiOx溅射、PbI2与CH3NH3I共蒸形成MAPI层，以及沉积C60和BCP作为电子传输层（ETL），最后蒸镀银作为顶电极。
5：数据分析方法：
研究使用TMM计算各层反射与吸收，FDTD模拟粗糙度计算。
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ITO coated glass substrates
Naranjo Substrates
Used as the substrate for perovskite solar cells.
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NiOx sputtering target
Kurt J. Lesker
Used for depositing compact NiOx film as HTL.
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PbI2
Tokyo Chemical Industry Co. (TCI)
Used in the formation of CH3NH3PbI3 perovskite layer.
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CH3NH3I (MAI)
Lumtec
Used in the formation of CH3NH3PbI3 perovskite layer.
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Fullerene (C60)
Sigma-Aldrich
Used as part of the electron transport layer (ETL).
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2,9-Dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (BCP)
Sigma-Aldrich
Used as part of the electron transport layer (ETL).
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