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探索无铅混合卤化物双钙钛矿太阳能电池

材料科学 2025-06-23 v1 应用物理

摘要

能源使用的显著激增和日益加剧的环境问题引发了全球对太阳能电池技术研究和实施的兴趣。钙钛矿太阳能电池(PSCs)作为新兴的第三代太阳能电池技术引起了广泛关注。本文深入分析了无铅混合卤化物双钙钛矿在太阳能电池技术中的潜在用途。通过先前对各种混合卤化物双钙钛矿材料作为潜在吸收层材料的研究,观察到Cs2_2TiI6x_{6-x}Brx_x具有有前景的特性。在本研究中,使用SCAPS-1D软件进行模拟,探索x=0到6的所有可能组合。选择空穴传输层(HTL)和电子传输层(ETL)和吸收层的材料及其最佳厚度,以在开路电压(Voc_{oc})、短路电流密度(Jsc_{sc})、填充因子(FF)和功率转换效率方面产生最有希望的结果。采用新的容忍因子来评估钙钛矿的结构稳定性。FTO/Cu2_2O/Cs2_2TiI5_5Br1_1/WS2_2在效率方面以19.03%成为最佳组合,但FTO/Cu2_2O/Cs2_2TiI2_2Br4_4/WS2_2显示出良好的稳定性,效率为13.31%。

关键词

引用

@article{arxiv.2401.09584,
  title  = {Exploring Lead Free Mixed Halide Double Perovskites Solar Cell},
  author = {Md Yekra Rahman and Sharif Mohammad Mominuzzaman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2401.09584},
  year   = {2025}
}