研究目的
研究使用无铅低带隙甲脒锡碘化物（HC(NH2)2SnI3–FASnI3）作为钙钛矿吸光层以实现环保经济的太阳能电池。
研究成果
数值模拟表明，梯形带隙渐变结构能显著提升器件性能，实现16.30%的最高光电转换效率。该研究为开发低成本、无毒且高效的新型钙钛矿太阳能电池铺平了道路。
研究不足
该研究基于数值模拟，实际性能可能因材料缺陷及模拟中未考虑的制造工艺而有所差异。模拟中未考虑电池的滞后行为。
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高性能带隙渐变无铅无空穴传输层钙钛矿太阳能电池的建模
DOI：10.1051/epjap/2019190095
期刊：The European Physical Journal Applied Physics
出版年份：2019
更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要：
本研究通过太阳能电池电容模拟器（SCAPS）对一种新型无铅、无毒且无需空穴传输材料（HTM）的钙钛矿太阳能电池（PSC）结构（玻璃/FTO/ZnO/CH3NH3SnI3(1-x)Brx/背接触层）进行了建模与优化。通过调节溴掺杂含量，将CH3NH3SnI3(1-x)Brx吸光层的带隙调控在1.3 eV至2.15 eV范围内。作为对比，同时建模了优化后的铅基PSC。经参数优化后，该电池获得16.30%的功率转换效率（PCE）、1.02 V的开路电压（Voc）、22.23 mA/cm2的短路电流密度（Jsc）及0.72的填充因子（FF）。与现有文献报道相比，这些结果展现出显著提升，可为研发兼具经济性、环保性且效率进一步提升的钙钛矿太阳能电池提供指导。
作者：
Davoud Jalalian，Abbas Ghadimi，Azadeh Kiani
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