СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СЭНДВИЧ И ОБРАТНО-КОНТАКТНЫХ ПЕРОВСКИТНЫХ СОЛНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Аннотация

Появление гибридных галогенидных перовскитных материалов сделало огромный прорыв в фотоэлектрике (ФЭ) в последнее десятилетие благодаря их замечательным оптоэлектронным свойствам, таким как высокие коэффициенты поглощения, перестраиваемая запрещенная зона, низкая энергия связи экситонов, большие длины диффузии носителей и высокая подвижность носителей заряда. На сегодняшний день гибридные галогенидные перовскитовые солнечные элементы (ПСЭ) демонстрируют рекордную эффективность преобразования энергии (power conversion efficiency (PCE)) в 25,5 % для однопереходных и 29,1% для монолитных перовскитовых/кремниевых тандемных солнечных элементов, которые превосходят другие тонкопленочные фотоэлектрические технологии (например, CIGS, CdTe), и сравнимы с хорошо зарекомендовавшими себя солнечными технологиями, такими как кристаллические кремниевые солнечные элементы. Чтобы ускорить развитие ПСЭ в направлении коммерциализации, необходимо хорошо решить ряд критических вопросов, таких как воспроизводимая высокая эффективность, долгосрочная стабильность, гистерезисное поведение, токсичность свинца и масштабируемость. Высокая универсальность тонкопленочных технологий изготовления создает высокую гибкость в проектировании архитектуры устройств, позволяя ПСЭ иметь значительные возможности для улучшения производительности устройств. Для дальнейшего повышения производительности перовскитных солнечных элементов многообещающим вариантом является внедрение в них структуры с интегрированным обратным контактом, которая, как ожидается, сможет снизить потери света. В этой работе используется метод численного моделирования для сравнения двух структур. Мы исследовали факторы, которые могут повлиять на эффективность преобразования энергии интегрированным обратным контактом перовскитных солнечных элементов, чтобы продемонстрировать, что они имеют преимущество перед традиционными многослойными перовскитными солнечными элементами. Представленные результаты дают рекомендации по проектированию и изготовлению высокоэффективных интегрированных обратным контактом перовскитных солнечных элементов.