缺陷容忍的器件几何结构

缺陷容忍一词在文献中广泛用于描述诸如卤化铅等材料，尽管其具有高浓度点缺陷，却表现出长的载流子非辐射寿命。关于材料缺陷容忍的研究大多关注宿主材料的特性及/或影响缺陷俘获系数的缺陷化学本质。然而，缺陷的复合活性不仅取决于其俘获系数，还依赖于光伏器件层叠结构的静电学和设计。本文通过结合俘获系数计算与器件模拟，研究器件几何结构对缺陷容忍的影响。我们推导出通用的器件设计原则，其基于通过修改电子和空穴向吸收层的注入、进一步减缓电子和空穴俘获两者中较慢过程的思想，从而在给定一组俘获系数下抑制光伏器件内的复合。我们以代表甲基铵卤化铅钙钛矿太阳能电池的材料参数和典型 p-i-n 器件几何结构为例，阐明我们的通用设计原则在改进特定器件中的应用。