基于不同ETM, HTM和背金属触点的MASnI3钙钛矿太阳能电池的综合器件建模和性能分析( Comprehensive device modelling and performance analysis of MASnI3 based perovskite solar cells with diverse ETM, HTM and back metal contacts )

KD Jayan V Sebastian

钙钛矿材料以其优异的电学、光学、力学和电学性能被认为是光伏产业的支柱。本工作利用SCAPS 1D软件包模拟了以TiO2、PCBM、ZnO、C60、SnO2和IGZO为电子传输材料,以Cu2O、CuSCN、CuSbS2、P3HT、PEDOT:PSS、NiO、CuO、CuI和SpiroMeOTAD为空穴传输材料,以Au、W、Ni、Pd、Pt、Se、Ag、Cu、C、Fe为背接触金属的无铅碘化锡甲基铵(MASnI3)基钙钛矿太阳能电池的性能。吸收层(MASnI3)的厚度、总缺陷密度、浅均匀受主密度、价带有效密度和导带有效密度对于具有上述ETM、HTM和背接触金属的各种可能的层构型中的每一种都是变化的。分析了不同的太阳电池结构,发现Glass/FTO/PCBM/MasNi3/CuI/Au具有最佳的性能,其功率转换效率(PCE)为25.05%,填充因子(FF)为69.23%,短路电流密度(JSC)为34.26863mA/cm,开路电压(VOC)为1.0557V。Glass/FTO/IGZO/MasNi3/CuSbS2/W和Glass/FTO/PCBM/MasNi3/Spiromeotad/Pd太阳电池结构的PCE分别为24.94%。热稳定性研究表明，这些器件构型在300 K时是稳定的。

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