不同器件参数对基于 In2S3 电子传输层与 CuSCN 和 Spiro-OMeTAD 替代空穴传输层的锡基钙钛矿太阳能电池高效率性能的影响
材料科学
2020-12-17 v1
摘要
使用 SCAPS 1-D 对无铅环境友好的甲基铵锡碘（CH3NH3SnI3）基太阳能电池进行仿真。利用硫化铟（In2S3）作为电子传输层（ETL），因其高载流子迁移率和优化的能带结构，不同于传统的氧化钛（TiO2）ETL。传统昂贵的 spiro-OMeTAD（C81H68N4O8）与较廉价的硫氰酸亚铜（CuSCN）被交替用作空穴传输层（HTL），以观察不同 HTL 对电池性能的影响。我们通过改变吸收层厚度、缺陷密度、价带（VB）有效态密度和带隙、界面陷阱密度以及 ETL 缺陷密度等参数，研究了电学测量的趋势。在最优条件下，器件在 CuSCN（HTL）和 spiro-OMeTAD（HTL）构型下分别展现出 18.45% 和 19.32% 的最高效率。还观察了工作温度、光波长和带间辐射复合速率对两种构型的影响。所有这些仿真结果将有助于通过替代常用的有毒铅基钙钛矿来制备生态友好的高效率钙钛矿太阳能电池。
引用
@article{arxiv.2012.09042,
title = {Effect of Different Device Parameters on Tin Based Perovskite Solar Cell Coupled with In2S3 Electron Transport Layer and CuSCN and Spiro-OMeTAD Alternative Hole Transport Layers for High Efficiency Performance},
author = {Intekhab Alam and Md Ali Ashraf},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.09042},
year = {2020}
}