Quantifying energy losses in planar perovskite solar cells

钙钛矿(结构) 等效串联电阻 钝化 材料科学 光电子学 能量转换效率 带隙 光伏系统 太阳能电池 太阳能电池理论 平面的 太阳能电池效率 工程物理 光学 纳米技术 计算机科学 化学 图层(电子) 物理 电气工程 电压 计算机图形学(图像) 工程类 量子力学 结晶学
作者
Yun Da,Yimin Xuan,Qiang Li
出处
期刊:Solar Energy Materials and Solar Cells [Elsevier BV]
卷期号:174: 206-213 被引量:87
标识
DOI:10.1016/j.solmat.2017.09.002
摘要

Perovskite solar cells are considered as an up-and-coming substitute for the next generation solar cells. Despite of significant increase of its photon-electric conversion efficiency, a definitive direction for further increment remains ambiguous. In this paper, we quantitatively assess the energy losses in planar perovskite solar cells in terms of the underlying physical mechanisms. The coupled optical and electrical modeling is developed to explore the working principle of the perovskite solar cells. A comparison between simulation results and experimental data under different operating conditions is investigated to elucidate the reliability of the device modeling. With the aid of the accurate device modeling, we explore the energy loss mechanisms in planar perovskite solar cells. Five energy loss mechanisms are quantified, such as thermalization loss, below bandgap loss, optical loss, recombination loss, and spatial relaxation loss. The effects of the optical properties, carrier diffusion length, surface recombination velocity, and series resistance on the performance of the perovskite solar cells are analyzed to identify the dominant loss contributors limiting the power conversion efficiency of the perovskite solar cells. Our results indicate that more efforts should be paid to enhance the optical absorption of the perovskite layer, improve the surface passivation, and reduce the series resistance. Based on the theoretical analysis, a roadmap to promote the device performance of the perovskite solar cells is summarized. Our work provides a detail guideline for design and innovation of perovskite-based device.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
1秒前
2秒前
yang发布了新的文献求助10
5秒前
zzyfsh发布了新的文献求助10
5秒前
APTX4869完成签到,获得积分10
5秒前
zz发布了新的文献求助10
5秒前
zhouyan发布了新的文献求助30
6秒前
上官若男的应助被背后的小翠采纳,获得10
6秒前
daaqiu发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
单纯的白萱完成签到,获得积分20
7秒前
冥王星发布了新的文献求助10
7秒前
文献阅读小王完成签到 ,获得积分10
7秒前
dxmin完成签到,获得积分10
9秒前
11秒前
11秒前
晓笙完成签到,获得积分10
12秒前
zz完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
激昂的采波完成签到 ,获得积分10
13秒前
14秒前
15秒前
15秒前
15秒前
洁净雨发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
小倪发布了新的文献求助10
17秒前
吃吃吃完成签到,获得积分10
18秒前
BioRick发布了新的文献求助10
19秒前
小小完成签到 ,获得积分10
20秒前
20秒前
连鹰发布了新的文献求助10
20秒前
苏洋发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
佘佳一完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
CLW发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
zzyfsh完成签到,获得积分10
23秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
日本語と中国語及びチベット・ビルマ語の語源関連性に関する分析 800
Practical Manual of Forensic Psychophysiology: Methodology, Execution, and Fields of Application 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
The Basics of Practical Optimization, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7972728
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9437923
关于积分的说明 21053452
捐赠科研通 7549268
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3373644
关于科研通互助平台的介绍 2508612
邀请新用户注册赠送积分活动 2406488