研究目的
研究钙钛矿材料太阳能电池光活性层结构化对增强光吸收和内部量子效率的积极影响。
研究成果
遗传算法成功确定了钙钛矿太阳能电池中光活性层的最优结构配置，实现了98.1%的内量子效率。相比无结构等效层，这代表着近2%的效率提升。该结构展现出对实验偏差的强鲁棒性及稳定的角度依赖特性，表明其具有增强PSCs光吸收的潜力。但实际应用仍需进一步结合电子效应开展研究。
研究不足
该研究仅关注钙钛矿太阳能电池的光子特性，排除了对实际应用至关重要的电子效应和钙钛矿材料的热力学稳定性。虽然评估了最优构型对实验偏差的稳健性，但实际制备过程中的挑战可能引入额外复杂性。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用遗传算法（GA）优化钙钛矿太阳能电池（PSCs）光活性层的结构。该算法通过探索超过1.4×10^9种潜在组合来寻找最佳光吸收配置。
2：4×10^9种潜在组合来寻找最佳光吸收配置。 样本选择与数据来源：
2. 样本选择与数据来源：研究聚焦于由均匀结构和类蛋白石结构部分组成的钙钛矿混合光活性层。
3：实验设备与材料清单：
PSC设计包含氟掺杂氧化锡（FTO）层、二氧化钛（TiO2）层、甲基铵铅三碘化物（MAPbI3）钙钛矿层、螺-OMeTAD层以及金对电极。
4：实验流程与操作步骤：
GA优化过程通过评估不同参数组合（包括各层厚度及钙钛矿球体半径）的内部量子效率（iQE）来实现。
5：数据分析方法：
基于光谱积分吸收光子通量与入射光子通量的比值计算iQE，采用严格耦合波分析（RCWA）方法求解PSC结构的麦克斯韦方程组。
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获取完整内容-
fluorine-doped tin oxide
FTO
Transparent conducting electrode layer
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TiO2
Hole blocking layer and electron-collecting electrode
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methylammonium lead triiodide
MAPbI3
Photo-active layer material
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spiro-OMeTAD
Hole transporting layer
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gold
Counter-electrode
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