硅基高性能杂化钙钛矿叠层太阳能电池的计算设计
材料科学
2015-09-08 v1 计算物理
摘要
在本研究中，模拟了单片集成串联叠层太阳能电池的光电特性。鉴于杂化有机-无机钙钛矿近期取得的巨大成功，即展示了高效率与低生产成本，我们检验了将相同钙钛矿用作叠层太阳能电池吸收层的可能性。该电池由一个甲基铵混合溴-碘化铅钙钛矿 CH3NH3PbI3(1-x)Br3x (0 < x < 1) 顶部子电池和一个单晶硅底部子电池组成。一个硅基隧道结连接这两个子电池。数值模拟基于一维数值漂移-扩散模型。结果表明，含 20% 溴且厚度在 300-400 nm 范围内的顶部电池吸收材料能够实现与硅底部电池的电流匹配。通过在隧道结中对硅进行 5.10^19cm-3 的标准 n 型和 p 型掺杂，确保了单电池之间的良好互连。预测该叠层电池的最大效率为 27%，超过了我们模拟中采用的独立硅电池（17.3%）和钙钛矿电池（17.9%）的效率，更重要的是，超过了创纪录的晶体硅电池的效率。
引用
@article{arxiv.1509.01612,
title = {Computational design of high performance hybrid perovskite on silicon tandem solar cells},
author = {A. Rolland and L. Pedesseau and A. Beck and M. Kepenekian and C. Katan and Y. Huang and S. Wang and C. Cornet and O. Durand and J. Even},
journal= {arXiv preprint arXiv:1509.01612},
year = {2015}
}
备注
17 pages, 7 figures