主要內容

有機和鈣鈦礦半導體材料由于其相似的加工技術(shù)和帶隙可調性而成為組合。研究團隊通過(guò)使用 光電模擬仿真軟件SETFOS 對鈣鈦礦/有機疊層太陽(yáng)能電池（TSCs）進(jìn)行了設計與分析。

在這篇文章中，研究團隊將寬帶隙無(wú)鉛ASnI2Br鈣鈦礦頂部子電池與窄帶隙DPPEZnP-TBO:PC61BM異質(zhì)結有機底部子電池結合使用以形成2T疊層電池。通過(guò)優(yōu)化前部和后部子電池厚度，所提出的鈣鈦礦/有機疊層太陽(yáng)能電池實(shí)現13.32%的效率、Jsc為13.74mA/cm2，Voc為1.486V，滿(mǎn)足電流匹配條件。此外，當利用全光電模擬來(lái)優(yōu)化疊層時(shí)，盡管Jsc降低至12.27mA/cm2，疊層仍顯示出約14%的更高效率。研究表明，當通過(guò)全局優(yōu)化例程對多個(gè)串聯(lián)層進(jìn)行并行優(yōu)化可以進(jìn)一步提高效率，并展示了缺陷的影響，以突出其他提高效率的途徑。這項研究為進(jìn)一步提高無(wú)鉛鈣鈦礦/有機疊層太陽(yáng)能電池效率提供了方向。

圖1.（a） 鈣鈦礦電池結構的層堆疊和（b）PSC中各層的能帶排列（在接觸之前）

圖3. 通過(guò)用SETFOSS模型擬合實(shí)驗獲得的照明J-V特性：（a）PSC和（b）OSC

文獻信息

Full Optoelectronic Simulation of Lead-Free Perovskite/Organic Tandem Solar Cells