Sn基钙钛矿太阳电池界面缺陷密度的模拟与研究

Pb基钙钛矿光伏电池是目前研究光电器件的热点话题,因为这种电池使用了铅(Pb)元素,造成了环境污染,所以寻找合适的Pb元素替代物成为研究的方向,其中锡(Sn)可能是最突出的替代物。在这项工作中,我们使用SCAPS-1D软件进行了无铅含Sn钙钛矿太阳能电池的模拟研究。对于该电池模型,模拟了含Sn钙钛矿层的掺杂浓度和体缺陷密度对电池性能的影响,得到钙钛矿吸收层缺陷密度的降低可以显著提高电池的性能。为考虑界面缺陷密度对电池性能的影响,将两个界面层TiO_2/钙钛矿和钙钛矿/HTM界面层引入到电池结构中,得到TiO_2/钙钛矿层具有比HTM/钙钛矿层界面显著影响更大,这是由于TiO_2/钙钛矿存在更高的载流子密度,因此导致更多的复合速率。通过优化这些参数,实现了24.63%的最大效率。