利用双异质结J-V特性分析镁离子对钙钛矿太阳能电池的影响

• 作者: 廖楚剑 彭永强 高静 贾焯越 车俐佳 贾福金 曾志刚 蔡传兵 李喜峰
• 来源期刊: 真空科学与技术学报
• 关键词: 钙钛矿太阳能电池 碘化镁 双异质结 电流-电压曲线
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 375-384
• 页数: 10页
• 分类号: O469
• 语种: 中文
• DOI: 10.13922/j.cnki.cjvst.202007029

摘要

尽管MAPbI3钙钛矿太阳能电池的效率已经达到很高的水平,但是多晶钙钛矿材料的晶界会俘获自由载流子,影响效率的进一步提升.本文研究在MAPbI3钙钛矿中添加适量镁(Mg)离子钝化晶界,来提高钙钛矿太阳能电池的性能,并采用双异质结等效电路分析镁离子对钙钛矿太阳能电池中载流子复合和输运特性的影响.研究结果显示适量镁离子掺入可以提高钙钛矿太阳能电池的效率,优化异质结输运特性,其理想因子接近2,反向饱和电流密度J0减少,开路电压增加50 mV,并联电阻提高近一倍.这说明添加适量镁离子,能够减少器件界面的载流子复合损失,降低器件并联电流和复合电流,产生更大的短路电流.扩散电流大幅增加也验证了电子注入和提取性能的提升,此时钙钛矿太阳能电池的载流子输运更倾向于扩散模型.