肖特基钙钛矿太阳电池结构设计与优化

• 作者: 倪牮 张建军 曹宇 李娟 梁晓娟 苏健 蔡宏琨
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 肖特基钙钛矿电池 wx-AMPS 载流子传输层 钙钛矿太阳电池
• 年，卷（期）: 2020,（5）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质
• 页码范围: 225-235
• 页数: 11页
• 字数: 4559字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.69.20191891

摘要

有机-无机杂化钙钛矿材料有高吸收系数、低廉的制作成本以及较为简单的制备工艺,在近年来表现出良好的发展前景.本文采用wx-AMPS模拟软件对平面结构钙钛矿太阳电池和肖特基钙钛矿太阳电池进行建模仿真对比,从理论上分析无载流子传输层的肖特基钙钛矿太阳电池的优势.结果显示,器件两侧电极功函数和吸收层的能带分布是提高太阳电池效率的关键.在对电极使用Au(功函数为5.1 eV)的前提下,透明导电电极功函数为3.8 eV,可以得到肖特基钙钛矿太阳电池转换效率为17.93％.对器件模型吸收层进行优化,通过寻找合适的掺杂浓度,抑制缺陷密度,确定合适的厚度,可以获得理想的转换效率(20.01％),是平面异质结结构(理论转换效率31％)的63.84％.肖特基钙钛矿太阳电池在简单的器件结构下可以获得优异的光电性能,具有较好的应用潜力.