基于修正细致平衡模型的钙钛矿太阳能电池效率损失量化

建立了一个修正的细致平衡模型，以理解和量化钙钛矿太阳能电池的效率损失。该修正模型捕捉了依赖于光吸收的短路电流、由接触和传输层修正的载流子输运，以及受复合和光子循环影响的开路电压。我们的理论与实验结果表明，对于功率转换效率为 19% 的实验优化钙钛矿太阳能电池，25% 的光学损失、35% 的非辐射复合损失和 35% 的欧姆损失是逼近钙钛矿太阳能电池 31% 效率极限的三个主导损失因素。我们还发现，对于薄活性层设计，光学损失将攀升至 40%。此外，配置错误的传输层会引入超过 15% 的能量损失。最后，应进一步降低钙钛矿界面诱导的表面复合、欧姆损失和电流泄漏，以提升器件效率并消除迟滞效应。该工作有助于对钙钛矿太阳能电池器件物理的基础理解。所开发的模型为光伏科学与技术提供了系统的设计与分析工具。