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谐振腔增强型钙钛矿太阳能电池的理想效率

DOI：10.1007/s11082-020-02342-4 期刊：Optical and Quantum Electronics 出版年份：2020 更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要： 近年来，钙钛矿太阳能电池（PSCs）因其器件效率的快速提升（2019年超过25%）、制备工艺简便以及生产低成本光伏组件的潜力而备受关注。本文我们确定了具有p-i-n器件结构的PSCs的理想功率转换效率和量子效率，其中p为空穴传输层，i为钙钛矿吸光层，n为电子传输层。入射光的吸收发生在厚度与被吸收光波长相当的薄钙钛矿层中。当PSC结构表现为法布里-珀罗谐振器时，我们考虑了干涉效应。对于垂直入射光，在特定波长下，计算了吸光层内沿层厚方向空间坐标的光通量。功率量子效率的计算基于两种光源条件：假设入射光源为太阳温度下的黑体，以及AM1.5g标准太阳光谱。通过对比采用考虑干涉效应推导公式获得的结果与忽略这些效应获得的结果，进行了分析验证。
作者： Zoran Djuri?，Ivana Joki?
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研究概述 实验方案

研究目的

研究具有p-i-n器件结构的钙钛矿太阳能电池（PSCs）的理想功率转换效率和量子效率，同时考虑法布里-珀罗谐振器配置中的干涉效应。

研究成果

分析表明，干涉效应可显著提升钙钛矿太阳能电池的效率，尤其对薄吸收层效果更为明显。当钙钛矿层厚度约为95纳米时，效率提升最为显著，较忽略干涉效应的情况提高30%。该方法对未来开发稳定、无有机组分、无铅且无掺杂剂的钙钛矿太阳能电池具有重要前景。

研究不足

该研究是理论性的，未考虑实际钙钛矿太阳能电池中的复合损失或其他非理想效应。未来工作将把这些因素纳入考量。

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