平面钙钛矿太阳能电池表面极化模型的系统推导
摘要：等离子体中移动离子的存在会导致钙钛矿太阳能电池的电流-电压曲线的滞后。本文通过考虑电荷输运和离子空位运动的漂移扩散模型，分析了平面金属卤化物CH3NH3PbI3钙钛矿太阳能电池的稳态和暂态电流-电压特性。钙钛矿层中的高离子空位密度导致在与传输层相接口处形成窄的德拜层（典型宽度约为2纳米），电势在其中发生大幅度下降且大量电荷被储存。德拜层的宽度与钙钛矿层（约600纳米）以及离子空位密度与载流子密度存在较大差异，这促使我们采用渐近方法求解模型，而方程的刚度使得标准解法不可靠。我们推导了一个简化的表面极化模型，将缓慢的离子动态替换为钙钛矿界面上的（非线性）电容。通过在实际感兴趣的广泛操作条件范围内，我们将渐近方法的结果与数值解进行了比较。
作者：N. E. Courtier, J. M. Foster, S. E. J. O'Kane, A. B. Walker and G. Richardson
论文ID：1708.09210
分类：Applied Physics
分类简称：physics.app-ph
提交时间：2018-04-24