钙钛矿太阳能电池中S形伏安特性研究

本文从理论模拟和实验角度研究了钙钛矿太阳能电池的伏安特性,并着重探讨了由于界面电荷输运受限而产生的S形特征.理论模拟表明,当电池界面电荷输运速度逐渐降低时,出现界面电荷积累,影响电池输出性能.实验研究表明,当电池的背接触,光阳极等界面电荷输运速度受限时,即出现S形伏安特性,降低电池效率.然而,由于电子和空穴在界面输运性质方面的差异,以及电池中可能存在的独特的界面能带结构,不同界面电荷输运受限而产生的S形伏安曲线又各具特征,与电池内部实际的电荷分布以及输运方向有关.本文的研究结果有助于阐明钙钛矿太阳能电池中存在的影响电荷输运的界面因素,进而为界面设计和界面优化提供理论依据.

有机/无机杂化钙钛矿太阳能电池S形电流扭结的集总参数等效电路模型

提出一种改进的太阳能电池集总参数等效电路模型,可以实现对S形电流电压曲线的准确拟合。该改进模型使用四个二极管,采用分区和Lambert W函数方法建立结点电压显式算法,获得电流-电压显式方程。与具有多个子电路的电路模型比较,改进模型中加入分流电阻,结构上更加完整。此外,该模型可以描述S形曲线,对较大正向电压下I-V特性第一象限的指数型曲线可实现良好拟合。基于该模型解析求解算法,可避免长时间数值迭代计算,获得满足误差要求的计算结果,利于仿真电路和模型参数提取。