人工晶体学报

作者：江静雯, 罗苑幸, 王美珍, 黄柯雯, 罗国平, 朱伟玲

单位：广东石油化工学院理学院，茂名 525000

关键词：钙钛矿太阳电池,碘化甲脒锡,p-i-n结构,缺陷态密度,器件模拟,

基金：国家自然科学基金(12074441);广东石油化工学院大学生创新创业训练计划项目(25C187);广东石油化工学院大学生创新创业训练计划项目(25C200)

碘化甲脒锡（FASnI3）因环境友好、高吸收系数和合适的带隙等优点，成为替代铅基钙钛矿材料的热门候选材料。本文采用SCAPS仿真软件对p-i-n结构为阳极/空穴传输层/FASnI3/电子传输层/阴极的平面型FASnI3钙钛矿太阳电池进行仿真研究。基于实验结果构建初始仿真模型，并探讨载流子传输层材料、钙钛矿层参数、界面缺陷态密度和工作温度对FASnI3钙钛矿太阳电池光电性能的影响。仿真结果表明，采用30 nm厚的CuI作为空穴传输层，将器件能量转换效率从9.56%提升至10.64%。以此为基础分析钙钛矿层厚度、缺陷态密度和电子亲和能，电子传输层厚度，界面缺陷态面密度和工作温度对器件光电性能的影响。优化后FASnI3钙钛矿太阳电池有望实现26.63%的能量转换效率，相应的开路电压为1.127 V，短路电流密度为28.08 mA·cm-2，填充因子为84.13%。仿真结果对实验提升FASnI3钙钛矿太阳电池的光电性能参数提供了理论参考。

来源：2025年第12期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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