纳米纹理界面如何影响钙钛矿太阳能电池的电子器件
计算物理
2026-05-07 v3 应用物理
摘要
钙钛矿太阳能电池的功率转换效率已接近传统硅光伏技术。纳米纹理可增加入射光的散射，从而提高光学吸收。此外，实验表明纳米纹理还影响电子器件性能，但其潜在机制尚不明了。本研究通过结合单结级钙钛矿太阳能电池的多维光学和载流子传输仿真来探讨其理论依据。我们的numerical结果表明，纹理化会重新分布电场，从而影响载流子积聚和复合动力学。我们发现，纹理化高度（ nm）总是会提高功率转换效率，无论表面复合速度如何。本研究还阐明了实验报告纹理化既增加又降低开路电压的原因：这种行为源于未纹理化电子传输层表面复合的差异。在 contrastively，纹理化空穴传输层的表面复合对短路电流密度影响显著，复合率较低时使其更接近光学理想值。这些发现为理解纹理化的光电优势提供了新见解，并为下一代基于纹理化的钙钛矿太阳能电池、发光二极管和光电探测器的设计提供了指导。
引用
@article{arxiv.2506.10691,
title = {How nanotextured interfaces influence the electronics in perovskite solar cells},
author = {Dilara Abdel and Jacob Relle and Thomas Kirchartz and Patrick Jaap and Jürgen Fuhrmann and Sven Burger and Christiane Becker and Klaus Jäger and Patricio Farrell},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.10691},
year = {2026}
}