研究目的
通过数值研究此类IBC PSCs的光电性能、设计光捕获结构并筛选功能材料，以充分释放IBC PSCs的潜力。
研究成果
模拟结果表明，与传统的夹层结构PSCs相比，QIBC PSCs能够实现更优异的光学性能和更高的光电流密度。该研究为高效IBC PSCs的开发提供了理论指导，突出了结构设计和材料选择的重要性。
研究不足
该研究的局限性在于采用了数值模拟方法，可能无法完全反映钙钛矿太阳能电池性能的所有实际因素。此外，对特定材料和结构的侧重可能未涵盖钙钛矿太阳能电池设计中的所有潜在变化。
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背接触钙钛矿太阳能电池的光学设计与优化
DOI：10.1016/j.solener.2020.02.099
期刊：Solar Energy
出版年份：2020
更新时间：2025-09-16 10:30:52
摘要：
叉指背接触（IBC）结构已在硅太阳能电池（SCs）中成功应用于优化光捕获，但在钙钛矿太阳能电池（PSCs）中应用较少。为充分挖掘IBC PSCs的潜力，我们通过数值模拟研究了此类IBC PSCs的光电性能，设计了光捕获结构并筛选了功能材料。以实验性准叉指背接触（QIBC）结构为原始模型，通过优化减反射涂层厚度和背面基底材料可提升PSCs的光吸收效率。该QIBC PSC实现了24.03 mA/cm2的最大光电流密度，比传统三明治结构PSC高出4.19 mA/cm2。通过分析钙钛矿层的吸收光谱和截面电场分布，阐明了QIBC结构的增强光捕获效应。相较于三明治结构PSC，该结构在钙钛矿薄膜厚度、带隙及入射角的大范围变化下仍能保持优异光学特性。更重要的是，近似电学模拟揭示了内部量子效率、钙钛矿载流子扩散长度与电极指间距的关系。这些模拟结果可为开发高效IBC PSCs提供理论指导。
作者：
Weichuang Yang，Zhenhai Yang，Chunhui Shou，Jiang Sheng，Jichun Ye，Baojie Yan
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