主要內(nèi)容

鈣鈦礦光伏器件中的移動離子會阻礙電荷提取和屏蔽內(nèi)部電場，從而影響器件的性能導(dǎo)致性能下降。準(zhǔn)確量化移動離子密度仍然是一個挑戰(zhàn)，也是一個備受爭議的話題。

這篇文章中的研究團(tuán)隊評估了幾種實驗方法的適用性，通過使用漂移擴(kuò)散模擬來確定移動離子密度。其中發(fā)現(xiàn)，通過線性增加電壓（CELIV）提取電荷低估了離子密度，而偏置輔助電荷提取（BACE）可以準(zhǔn)確地再現(xiàn)低于電極電荷的離子。改良的低頻Mott–Schottky（MS）分析可以提供鈣鈦礦典型的高過量離子密度的離子密度值。對電容的貢獻(xiàn)來自離子耗盡層而不是積聚層。使用低頻MS分析，團(tuán)隊還演示了光誘導(dǎo)產(chǎn)生的移動離子。這些方法能夠準(zhǔn)確跟蹤器件老化過程中的離子密度，并更深入地了解離子損失。

研究過程中使用了巨力光電代理的Setfos模擬仿真軟件來模擬移動離子對鈣鈦礦太陽能電池性能的影響。與移動離子相關(guān)的參數(shù)被應(yīng)用到漂移擴(kuò)散模塊中，這使得研究人員能夠在他們的模擬中加入移動離子，并將廣泛的掃描速度范圍內(nèi)重現(xiàn)在電池中觀察到的JV滯后。模擬仿真還驗證了JSC、VOC和FF性能特征損失可以重現(xiàn)。

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