印度的科學(xué)家模擬了基于碘化甲基銨錫的鈣鈦礦電池，他們聲稱該電池可以實(shí)現(xiàn)25.97mA/平方厘米的短路電流密度，1.203V的開路電壓和87.79％的填充系數(shù)。該電池由摻氟氧化錫(FTO)襯底、氧化鈦層、甲基銨碘化錫鈣鈦礦膜、氧化銅空穴傳輸層(HTL)和由金(Au)制成的層組成。

太陽(yáng)能電池示意圖。圖片：賈坎德邦中央大學(xué)

印度賈坎德邦中央大學(xué)的科學(xué)家模擬了一種甲基銨碘化錫鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，該太陽(yáng)能電池具有由氧化銅(I)(Cu2O)制成的空穴傳輸層(HTL)和基于電子傳輸層(ETL)的優(yōu)化。

我們現(xiàn)在計(jì)劃在實(shí)驗(yàn)室制造該設(shè)備，研究合著者BasudevPradhan表示，這種基于鈣鈦礦的太陽(yáng)能電池板的估計(jì)成本可能比目前的硅基太陽(yáng)能電池板便宜8-10倍。據(jù)他介紹，這種太陽(yáng)能電池可以通過使用卷對(duì)卷絲網(wǎng)印刷機(jī)輕松制造。

無鉛鈣鈦礦太陽(yáng)能電池具有n–i–p布局，由摻氟氧化錫(FTO)基板、TiO2層、甲基銨碘化錫(MASnI3)鈣鈦礦薄膜、Cu2O空穴傳輸層(HTL)和由金(Au)制成的層。

數(shù)值模擬是通過比利時(shí)根特大學(xué)電子和信息系統(tǒng)(ELIS)系開發(fā)的用于薄膜太陽(yáng)能電池的SCAPS-1D工具進(jìn)行的。

學(xué)者們解釋說，ETL的優(yōu)化是實(shí)現(xiàn)高效率的關(guān)鍵，他們發(fā)現(xiàn)40-60nm范圍內(nèi)的厚度（幾乎等于載流子擴(kuò)散長(zhǎng)度）是理想的。擴(kuò)散長(zhǎng)度是多余載流子在復(fù)合之前可以覆蓋的平均距離。

研究人員說，我們已經(jīng)優(yōu)化了不同的特性，例如摻雜密度，活性材料的厚度以及空穴和電子傳輸層（HTL和ETL），以進(jìn)一步提高器件的性能。此外，已經(jīng)觀察到的是在變HTL厚度具有最小的影響的設(shè)備的操作和它的性能，而厚度ETL的和吸收體層顯著影響該設(shè)備的參數(shù)

仿真結(jié)果表明，科學(xué)家繼續(xù)說，所提出的單元結(jié)構(gòu)具有達(dá)到的功率轉(zhuǎn)換效率的潛力27.43％，一短電路電流密度25.97毫安/厘米2，開路電壓1.203的V，和87.79%的填充因子。

該裝置在光學(xué)材料中發(fā)表的論文《Performanceoptimizationofleadfree-MASnI3basedsolarcellwith27%efficiencybynumericalsimulation》中進(jìn)行了描述。