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        Nat. Commun.:寬帶隙鈣鈦礦p-i-n太陽能電池的開路和短路損耗

        發(fā)布時(shí)間:2024-08-20
        主要內(nèi)容
        牛津大學(xué)henry j. snaith教授團(tuán)隊(duì)通過研究表明,voc缺陷是由鈣鈦礦和etl界面處較差的能帶排列引起的。另外通過漂移擴(kuò)散模擬,移動離子阻礙電荷提取,可導(dǎo)致jsc損失。
        在這篇文章中,團(tuán)隊(duì)將理論和實(shí)驗(yàn)方法相結(jié)合,以了解和減少寬帶隙br-rich鈣鈦礦pin器件在開路電壓(voc)和短路電流(jsc)條件下的損耗。內(nèi)部準(zhǔn)費(fèi)米能級分裂(qfls)和外部voc之間的失配對這些器件是有害的。
        用guanidinium-br和imidazolium-br修飾鈣鈦礦頂表面在n-界面形成低維鈣鈦礦相,可抑制qfls-voc失配,并提高voc。同時(shí),在p界面使用離子夾層或自組裝單層可減少由移動離子在jsc引導(dǎo)的推斷場屏蔽,促進(jìn)了電荷提取并提高了jsc。n型和p型優(yōu)化的結(jié)合能夠接近鈣鈦礦吸收層的熱力學(xué)潛力,從而產(chǎn)生1cm2的器件,vocs的性能參數(shù)高達(dá)1.29?v、 填充因子超過80%,jscs高達(dá)17ma/cm2,在85°c時(shí),t80的熱穩(wěn)定性壽命超過3500h。
        研究團(tuán)隊(duì)使用setfos模擬仿真軟件證明,由于在鈣鈦礦界面處有更強(qiáng)的電場,空穴傳輸層增強(qiáng)了電荷提取。
        產(chǎn)品推薦-setfos模擬仿真軟件setfos用于各種類型太陽能電池(包括鈣鈦礦、有機(jī)、疊層、硅基電池等)、鈣鈦礦led、oled器件及相關(guān)光電材料性能的仿真系統(tǒng),對器件設(shè)計(jì)、構(gòu)建、光學(xué)性能、電學(xué)性能以及光電材料的性能進(jìn)行模擬計(jì)算和優(yōu)化。(點(diǎn)擊訪問)
        文獻(xiàn)信息open-circuit and short-circuit loss management in wide-gap perovskite p-i-n solar cellspietro caprioglio,joel a. smith,robert d. j. oliver,akash dasgupta,saqlain choudhary,michael d. farrar,alexandra j. ramadan,yen-hung lin,m. greyson christoforo,james m. ball,jonas diekmann,jarla thiesbrummel,karl-augustin zaininger,xinyi shen,michael b. johnston,dieter neher,martin stolterfoht &henry j. snaith
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