全无机钙钛矿太阳能电池性能仿真研究

为提高电池稳定性及转换效率,设计结构为Au/HTL/CsPb(I1-x Brx)3/TiO2/FTO的钙钛矿太阳能电池,探讨不同空穴传输层材料、吸收层禁带宽度、厚度及缺陷态密度对电池性能的影响.结果表明:以CuSCN作为空穴传输层时电池输出更佳性能;增大吸收层带隙导致吸收效率下降,降低了短路电流密度而使效率减小;增加吸收层厚度可促进器件对光子的有效吸收,但当吸收层厚度大于载流子扩散距离时,导致复合增加,器件性能有所下降;吸收层缺陷态的增多,导致载流子复合增强,限制了载流子的有效收集.优化后电池性能得到提升:开路电压为1.31 V,短路电流密度为19.27 mA/cm2,填充因子为83.71％,转换效率为21.14％,为实验上制备稳定、高效的新型钙钛矿太阳能电池提供理论指导.