CuSCN作为石墨烯/硅异质结太阳能电池无机界面层的数值模拟

张铃^1,2,3，杨钦如^1,2,3，余梦^1,2,3，黄锐明^1,2,3，程其进^1,2,3

1. 厦门大学能源学院2. 厦门大学深圳研究院3. 厦门大学电子科学与技术学院

摘 要：界面工程是改善石墨烯/硅异质结太阳能电池性能的有效方法之一,但目前常用的界面材料存在价格高、稳定性差等问题。本实验采用AFORS-HET软件对石墨烯/硅太阳能电池进行数值模拟,并引入无机界面材料CuSCN实现降低电池成本、优化器件性能和稳定性的目的,研究了CuSCN界面层的作用、CuSCN层的空穴迁移率和CuSCN/n-Si的价带补偿对太阳能电池性能的影响。结果表明,引入CuSCN界面层和增加CuSCN层的空穴迁移率均有利于提高器件的光伏性能。当CuSCN/n-Si界面的价带补偿大于-0.1 eV时,CuSCN层可作为电子阻挡-空穴传输层;并且当CuSCN/n-Si界面的价带补偿为0.2 eV时,所构建的石墨烯/CuSCN/硅异质结太阳能电池模型取得了25.8%的最佳光电转换效率。本研究有助于揭示影响石墨烯/CuSCN/硅异质结太阳能电池性能的各种因素,为制备低成本、高效率的石墨烯/硅太阳能电池提供了有效途径。

关键词：石墨烯;肖特基结;界面工程;硫氰酸亚铜;数值模拟;能带补偿;