无铅A_(3)SbI_(3)(A=Ba^(2+),Sr^(2+),Ca^(2+))基钙钛矿太阳能电池数值模拟与性能分析OA

针对铅基钙钛矿太阳能电池的毒性与稳定性问题,基于数值模拟软件SCAPS-1D对无铅A_(3)SbI(A=Ba^(2+)Sr²+,Ca²+)基钙钛矿太阳能电池进行建模分析.通过能带偏移分析确定MoO_(3)为最优空穴传输层,对结构为FTO/SnS2/Ca_(3)SbI_(3)/MoO_(3)/Au,FTO/SnS_(2)/SrSbI_(3)/MoO_(3)/Au和FTO/SnS_(2)/Ba_(3)SbI_(3)/MoO_(3)/Au的_(3)个器件进行性能探讨.根据仿真结果分析知,J_(sc)随着光活性层厚度增大而增大,而V_(∞)和FF随光活性层厚度增大而逐渐减小.随着光活性层厚度增大,光生载流子浓度提升使得器件总阻抗减小,但复合路径增大导致V_(∞)下降.增大光活性层缺陷态密度导致复合电阻的减小,加剧非辐射复合,致使V_(∞)减小.提高光活性层掺杂浓度促进器件内建电场增强,降低器件电荷转移电阻,从而提升空穴提取效率,使V和FF增大.当光活性层厚度为700nm,缺陷态密度为1014cm^(-3),掺杂浓度为1017cm^(-3)时,器件性能被提升.优化后的Ca_(3)SbI基、SrSbI基及Ba_(3)SbI基电池器件输出PCE分别提升了_(3)7.40%,52.01%,71.29%.本文的工作为高效无铅的新型钙钛矿太阳能电池研究提供了理论参考.