研究目的
研究基于环保且稳定的CsSnGeI3太阳能电池，以解决钙钛矿太阳能电池中的铅毒性和稳定性问题。
研究成果
研究表明，CsSnGeI3有望成为高效钙钛矿太阳能电池的无铅吸光材料。建议采用300纳米的吸光层厚度和低于10^15 cm^-3的体陷阱密度等优化参数以提升性能。通过钝化工艺抑制界面陷阱并选用Cu2O作为空穴传输材料，可进一步提高电池效率。
研究不足
该研究基于理论模拟，缺乏实验验证。太阳能电池的性能对界面特性和缺陷密度较为敏感，而这些参数在实际应用中可能存在差异。
1：实验设计与方法选择：
采用SENTAURUS-TCAD软件对提出的钙钛矿结构进行理论研究与模拟分析。电学模拟使用漂移-扩散传输模型，光学强度及光生载流子速率计算采用传输矩阵法(TMM)。
2：样品选择与数据来源：
材料参数取自近期已发表的理论与实验研究成果。
3：实验设备与材料清单：
FTO/PCBM/CsSnGeI3/spiro-OMeTAD/Au器件结构。
4：实验步骤与操作流程：
通过复折射率模型和量子产率模型进行光学模拟，通过将阳极电压从0V扫描至1V进行J-V特性模拟。
5：数据分析方法：
分析电荷传输层厚度、掺杂浓度、缺陷密度及掺杂密度等器件参数。
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SENTAURUS-TCAD
Synopsys
Device simulation software used for simulating the proposed perovskite structure.
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FTO
Front contact material for the solar cell.
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PCBM
Electron transport layer (ETL) in the solar cell.
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CsSnGeI3
Perovskite absorber layer in the solar cell.
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spiro-OMeTAD
Hole transport layer (HTL) in the solar cell.
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Au
Back contact material for the solar cell.
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Cu2O
Alternative hole transport material (HTM) for the solar cell.
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CuSCN
Alternative hole transport material (HTM) for the solar cell.
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NiO
Alternative hole transport material (HTM) for the solar cell.
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CuI
Alternative hole transport material (HTM) for the solar cell.
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