复合化太阳能电池的分数微分方程
Ehab M Almetwally1, Ola Ragb2, Mohamed Salah2
1Department of Mathematics and Statistics, Faculty of Science, Imam Mohammad Ibn Saud Islamic University, (IMSIU), 11432, Riyadh, Saudi Arabia. emalmetwally@imamu.edu.sa.
Scientific reports
|August 21, 2025
概括
一种新的微分方程方程 (FDQ) 方法准确地模拟了矿太阳能电池,提供了显著的计算效率. 这种方法有助于优化设备设计以提高性能和功率转换效率.
科学领域:
- 材料科学
- 可再生能源
- 计算物理
背景情况:
- 复合化矿太阳能电池对可再生能源具有前景.
- 精确的设备建模对于优化性能至关重要.
- 现有的建模方法可能是计算密集的.
研究的目的:
- 引入和验证用于模拟矿太阳能电池的分数微分方程 (FDQ) 方法.
- 评估FDQ方法的计算效率和准确性.
- 研究各种参数对太阳能电池性能的影响.
主要方法:
- 使用FDQ方法解决连续性和Poisson方程.
- 在PCBM/CH3NH3GeI3/CuI矿太阳能电池中模拟电荷运输.
- 进行温度,层厚,移动性和带隙的参数研究.
主要成果:
- 该FDQ方法实现了高精度 (10−8误差) 和计算效率.
- 最佳的HTL厚度为300nm的最大短路电流 (Jsc).
- 增加ETL厚度50纳米将功率转换效率 (PCE) 降低7.5%.
结论:
- FDQ 方法是用于矿太阳能电池装置建模的强大而有效的工具.
- 参数分析为优化太阳能电池设计和制造提供了洞察力.
- 这项工作有助于开发高性能矿太阳能电池.


