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oe1(光电查) - 科学论文

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  • 下一代铜铟镓硒（Cu(In,Ga)Se?）太阳能电池效率提升的挑战与机遇：范式转变的前景

    摘要： 近年来，铜铟镓硒（Cu(In,Ga)Se2）光伏技术取得显著进展。尽管吸收层为多晶结构，其光电转换效率仍突破23%。虽然当前效率距理论极限尚有差距，但材料品质已接近能制备最高效太阳能电池的III-V族化合物。高载流子寿命、低开路电压损耗以及个位数百分比范围的外量子效率表明，采用新型器件结构可能带来下一轮效率提升。本文通过综述视角，阐述了提升铜铟镓硒太阳能电池转换效率的现存挑战与技术路径，重点提出非渐变吸收层设计、电荷选择性接触集成及光子循环效应最大化三大策略?；诎刖槠骷Ｐ头治鱿允?，这些方案可使AM1.5全球标准光谱下的电池效率达到29%，并论证了当前最先进的铜铟镓硒电池是否已受益于光子循环效应。

    关键词： Cu(In,Ga)Se2、电荷选择性接触、光子循环、功率转换效率、太阳能电池

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 采用不同电荷选择性接触的MAPbI3基钙钛矿太阳能电池性能分析：模拟研究

    摘要： 有机金属卤化物钙钛矿太阳能电池（PSCs）领域的快速发展已实现超过25%的功率转换效率报道。然而，由于当前最先进器件中存在高温处理的电子传输材料（如TiO2）和昂贵的空穴传输材料，其大规模部署与商业化尝试仍受限。我们通过Solar Cell Capacitance Simulator（SCAPS）-1D模拟，尝试提出低成本电荷选择性材料作为电子/空穴传输层以实现高效光伏性能。研究验证了TiO2、ZnO和SnO2作为电子传输材料的适用性，并针对以CH3NH3PbI3为光吸收层、Spiro-OMeTAD为空穴传输层的PSCs，探究了电子传输层厚度的影响。模拟结果表明：90纳米SnO2层在器件制备中表现最优。为避免使用Spiro-OMeTAD，我们进一步研究了多种有机/无机空穴传输材料（P3HT、CuSbS2、Cu2O、CuSCN），并优化了其厚度参数。研究发现采用FTO/SnO2（90纳米）/MAPbI3/CuSCN（100纳米）/Au结构可获得26.74%的转换效率与1180 mV的开路电压。同时研究了金属阴极功函数对替代昂贵金电极的作用。

    关键词： 电荷选择性接触、空穴传输材料、太阳能电池、电子传输材料、钙钛矿

    更新于2025-09-19 17:13:59