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[IEEE TENCON 2019 - 2019年IEEE第十区会议(TENCON) - 印度科钦(2019.10.17-2019.10.20)] TENCON 2019 - 2019年IEEE第十区会议(TENCON) - 稳定、环保且高效钙钛矿太阳能电池分析

DOI：10.1109/TENCON.2019.8929358 出版年份：2019 更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要： 高效有机卤化物钙钛矿太阳能电池（PSC）采用有机空穴传输材料（HTM）和铅基吸收层。然而有机HTM成本高昂且稳定性差，加之铅具有强毒性并对环境有害。本文利用SCAPS-1D软件建立以无机CuI为空穴传输层、CH3NH3SnI3为吸收层、SnO2为电子传输层的PSC数值模型，通过改变吸收层厚度、掺杂浓度及缺陷密度分析器件性能，并优化HTM的掺杂浓度与电子亲和能参数。研究发现重掺杂（超过10^16 cm^-3）吸收层会因复合速率提升导致效率下降，同时确定约10^14 cm^-3为最佳吸收层缺陷密度。综合所有优化参数后，最终器件效率可达24.22%。本分析结果将为设计高效、环保且稳定的PSC提供重要参考。
作者： Kazi Barria Nine，Md Forhad Hossain，Shaikh Asif Mahmood
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

采用SCAPS-1D软件研究以CuI为空穴传输材料(HTM)、CH3NH3SnI3为吸光层、SnO2为电子传输材料(ETM)的无铅平面钙钛矿太阳能电池(PSCs)的性能。

研究成果

分析表明，采用碘化亚铜（CuI）作为空穴传输材料（HTM）、二氧化锡（SnO2）作为电子传输材料（ETM）的无铅钙钛矿太阳能电池（PSC），在参数优化后可实现24.22%的高效率。该研究为设计高效、环保且稳定的PSC提供了重要见解。

研究不足

该研究基于使用SCAPS-1D软件的数值模拟，可能无法完全反映所有实际条件与材料行为。所提出的PSC结构的实际应用及其在环境条件下的长期稳定性尚未涉及。

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