Device modeling of CH3NH3PbI3−xClx

Device modeling of CH3NH3PbI3−xClx based electron transport layer-free planar perovskite solar cells was performed. The simulation was conducted by the program SCAPS (Solar Cell Capacitance Simulator). With appropriate physical parameters, a high open-circuit voltage of 1.04 V close to results reported experimentally was successfully reproduced in the simulation. Simulation results revealed a great dependence of PCE on the thickness and defect density of the perovskite layer. An optimum perovskite thickness of about 500 nm was confirmed and it well consistent with the thickness range of real devices was derived. Meanwhile, parameters including the FTO/perovskite interface defect density as well as the doping concentration of the front contact (FTO) were identified to significantly influence the performance of the device. In particular, the interface quality at the FTO/perovskite interface has greater impact on the device parameters than that at the perovskite/HTL interface, which suggests that more attention should be paid to the front FTO/perovskite interface to further enhance the performance of electron transport layer-free device. Appropriate interface defect passivation to reduce the interface defect density to the order of ~1015 cm−3 is necessary and urgently needed. Lastly, the effect of the electron and hole mobility and carrier diffusion length of CH3NH3PbI3−xClx were also analyzed and the results revealed that the mobility and diffusion length experimentally reported (~1.0 µm) are large and long enough for high efficiency

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ดำเนินการสร้างโมเดลอุปกรณ์เซลล์แสงอาทิตย์ perovskite ระนาบชั้นฟรีขนส่งอิเล็กตรอน CH3NH3PbI3−xClx คะแนน ดำเนินการการจำลอง โดยโปรแกรม SCAPS (เซลล์แสงอาทิตย์จำลองความจุ) ด้วยพารามิเตอร์ทางกายภาพที่เหมาะสม มีแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดสูง 1.04 V ใกล้เคียงกับผลการทดลองรายงานแก้ไขเรียบร้อยซ้ำในการจำลอง ผลการทดลองเปิดเผยที่ดีพึ่งพาของ PCE แน่นหนาและข้อบกพร่องของชั้น perovskite มีความหนา perovskite ที่เหมาะสมประมาณ 500 นาโนเมตรได้รับการยืนยัน และมันสอดคล้องกันดีกับช่วงความหนาของอุปกรณ์จริงมา ในขณะเดียวกัน พารามิเตอร์ที่รวมถึงความหนาแน่นของ FTO/perovskite อินเตอร์เฟซข้อบกพร่องตลอดจนความเข้มข้นของยาสลบติดต่อแผนก (FTO) ถูกระบุอย่างมีนัยสำคัญมีอิทธิพลต่อประสิทธิภาพของอุปกรณ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง คุณภาพการอินเทอร์เฟซสำหรับอินเทอร์เฟซของ FTO/perovskite มีผลกระทบมากขึ้นบนพารามิเตอร์ของอุปกรณ์ที่ที่อินเทอร์เฟซ perovskite/HTL ซึ่งแสดงให้เห็นว่า ความสนใจมากขึ้นควรจะจ่ายให้อินเทอร์เฟซของ FTO/perovskite ที่ด้านหน้าเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของขนส่งอิเล็กตรอนชั้นฟรีอุปกรณ์ ทู่บกพร่องอินเทอร์เฟซที่เหมาะสมเพื่อลดความหนาแน่นของข้อบกพร่องติดต่อลำดับ ~ 1015 cm−3 เป็นความจำเป็น และจำเป็นเร่งด่วน วิเคราะห์ผลของอิเล็กตรอนและหลุมและการขนส่งการกระจายความยาวของ CH3NH3PbI3−xClx และผลการเปิดเผยว่า การเคลื่อนไหวและการกระจายความยาวรายงานการทดลอง (~1.0 µm) ที่มีขนาดใหญ่ และยาวเพียงพอสำหรับประสิทธิภาพสูงสุด

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การสร้างแบบจำลองของอุปกรณ์ CH3NH3PbI3-xClx ตามการขนส่งอิเล็กตรอนระนาบชั้นฟรี perovskite เซลล์แสงอาทิตย์ที่ได้ดำเนินการ การจำลองได้ดำเนินการโดย SCAPS โปรแกรม (เซลล์แสงอาทิตย์ในการประจุกระแส Simulator) ด้วยพารามิเตอร์ทางกายภาพที่เหมาะสมแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดสูง 1.04 V ใกล้กับรายงานผลการทดลองถูกทำซ้ำประสบความสำเร็จในการจำลอง เปิดเผยผลการจำลองการพึ่งพาอาศัยกันดีของ PCE อยู่กับความหนาและข้อบกพร่องความหนาแน่นของชั้น perovskite ความหนา perovskite ที่เหมาะสมประมาณ 500 นาโนเมตรได้รับการยืนยันและมันได้ดีสอดคล้องกับช่วงความหนาของอุปกรณ์จริงได้มา ในขณะเดียวกันพารามิเตอร์รวมทั้งอินเตอร์เฟซ / perovskite ความหนาแน่นของข้อบกพร่อง FTO เช่นเดียวกับความเข้มข้นของยาสลบติดต่อด้านหน้า (FTO) ถูกระบุว่าจะมีผลต่อประสิทธิภาพการทำงานของอุปกรณ์อย่างมีนัยสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่มีคุณภาพอินเตอร์เฟซที่ / อินเตอร์เฟซ perovskite FTO มีผลกระทบมากขึ้นในพารามิเตอร์อุปกรณ์กว่าที่อินเตอร์เฟซ perovskite / HTL ซึ่งแสดงให้เห็นว่าความสนใจมากขึ้นควรจะจ่ายให้ด้านหน้า FTO อินเตอร์เฟซ / perovskite เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของอิเล็กตรอน อุปกรณ์ชั้นฟรีขนส่ง อินเตอร์เฟซที่เหมาะสมทู่ข้อบกพร่องเพื่อลดความหนาแน่นของอินเตอร์เฟซที่มีข้อบกพร่องคำสั่งของ ~ 1015 CM-3 เป็นสิ่งที่จำเป็นและความจำเป็นเร่งด่วน สุดท้ายผลของอิเล็กตรอนและการเคลื่อนไหวหลุมและผู้ให้บริการระยะเวลาในการแพร่กระจายของ CH3NH3PbI3-xClx ยังถูกนำมาวิเคราะห์และผลการศึกษาพบว่าการเคลื่อนไหวและการแพร่ความยาวรายงานการทดลอง (~ 1.0 ไมครอน) มีขนาดใหญ่และยาวมากพอสำหรับการที่มีประสิทธิภาพสูง

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

อุปกรณ์การ ch3nh3pbi3 − xclx ตามการขนส่งอิเล็กตรอนชั้นเพอรอฟสไกด์ระนาบฟรีเซลล์แสงอาทิตย์ที่กำหนด ซึ่งดำเนินการโดยโปรแกรม scaps ( จำลองความจุไฟฟ้าเซลล์แสงอาทิตย์ กับปัจจัยทางกายภาพที่เหมาะสม การเปิดวงจรแรงดันสูงของ 1.04 v ปิดผลรายงานผลสำเร็จทำซ้ำในการจำลอง ผลการจำลองพบที่ดีพึ่งพาของ PCE ในความหนาและความหนาแน่นข้อบกพร่องของเพอรอฟสไกต์ ชั้น มีความหนาของรังสีเอ็กซ์ที่ประมาณ 500 nm ก็ยืนยัน และมันก็สอดคล้องกับความหนาช่วงของอุปกรณ์จริงที่ได้มา โดยพารามิเตอร์รวมทั้ง FTO / เพอรอฟสไกต์ความหนาแน่นอินเตอร์เฟซของเสียรวมทั้งเติมความเข้มข้นของหน้าสัมผัส ( FTO ) ระบุจะมีอิทธิพลต่อประสิทธิภาพของอุปกรณ์ โดยเฉพาะอินเตอร์เฟซคุณภาพที่ FTO / เพอรอฟสไกต์แบบมีผลกระทบมากขึ้นในอุปกรณ์พารามิเตอร์จากรังสีเอ็กซ์ / htl อินเตอร์เฟซ ซึ่งแสดงให้เห็นว่า ความสนใจมากขึ้นควรจะจ่ายให้ FTO หน้า / เพอรอฟสไกต์อินเตอร์เฟซที่จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของการขนส่งอิเล็กตรอนชั้นว่างอุปกรณ์ อินเตอร์เฟซที่เหมาะสมเพื่อลดข้อบกพร่องข้อบกพร่องารอินเตอร์เฟซความหนาแน่นเพื่อ ~ พี่มี cm − 3 เป็นสิ่งที่จำเป็นและต้องการอย่างเร่งด่วน และผลของอิเล็กตรอนและหลุมในการกระจายของพาหะความยาว ch3nh3pbi3 − xclx ยังได้วิเคราะห์ผลการศึกษา พบว่า การเคลื่อนไหว และความยาวการแพร่ โดยรายงาน ( ~ 1.0 µ M ) มีขนาดใหญ่มาก และนานพอสำหรับประสิทธิภาพสูง