电子传输材料对基于CH3NH3GeI3的钙钛矿太阳能电池性能的影响

摘要： 近年来，有机-无机钙钛矿太阳能电池因其独特的光伏特性成为极具前景的器件。目前多数研究聚焦于铅基钙钛矿层，但这些器件的毒性和稳定性问题严重制约商业化进程。本研究采用锗作为替代钙钛矿材料进行数值建模，该材料既能克服铅基钙钛矿的毒性与稳定性缺陷，又展现出相近的光伏性能。通过系统研究不同电子传输层(ETL)材料对锗基钙钛矿电池设计的影响，发现以C60作为ETL的器件可获得13.5%的功率转换效率，显著优于其他ETL材料。这表明将C60引入钙钛矿电池设计可能成为未来锗基钙钛矿太阳能电池的新型方案。数值模拟采用一维太阳能电池电容模拟器(1D-SCAPS)完成。