用CH₃NH₃SnI₃:通过SCAPS-1D对设备性能和缺陷密度依赖性的分析:使用CH₃NH₃的正规和倒置无PSC中作为中间层的富勒烯-C₆₀和PCBM:

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 可再生能源可再生能源是可再生能源.
• 太阳能光伏发电是如何实现的

背景情况:

• 矿太阳能电池 (PSC) 的商业化受到有毒含量的限制.
• 基于锡 (Sn) 的PSC是一种有前途的无替代品.
• 层间工程对于优化PSC性能至关重要.

研究的目的:

• 调查烯-C60和PCBM中间层在无锡PSC中的影响.
• 评估矿缺陷密度 (Nt) 对设备效率的影响.
• 为了探索正规 (n-i-p) 和倒置 (p-i-n) PSC 配置.

主要方法:

• 使用SCAPS-1D软件进行设备模拟.
• 模拟的锡基PSC使用ZnO ETL和MASI矿吸收器.
• 多种矿缺陷密度 (Nt) 和内置的烯-C60/PCBM介层.

主要成果:

• 与没有中间层 (6.90%和3.72%) 相比,PCBM中间层提高了常规 (8.11%) 和倒置 (5.26%) 设备的功率转换效率 (PCE).
• 将缺陷密度从10^17 cm^-3降至10^16 cm^-3显著增加了PCE,达到13.38% (n-i-p) 和10.00% (p-i-n).
• 优化的参数和理想的缺陷密度 (10^13 cm^-3) 在两种配置中都产生了接近30%的PCE.

结论:

• 富勒烯衍生物,特别是PCBM,是有效的中间层,可以提高无锡PSC的性能.
• 尽量减少矿缺陷密度对于实现高功率转换效率至关重要.
• 模拟表明,实现高效率,无PSC超过25%PCE的途径.