Статья: Модель и расчет скорости генерации и рекомбинации носителей зарядов для структуры ZnO/CH3NH3PbI3/NiO перовскитного солнечного элемента (2025)

Читать онлайн

Предложена модель, позволяющая рассчитать параметры перовскитного солнечного элемента структуры ZnO/CH3NH3PbI3/NiO с контактными слоями ITO и Ag. Построена зонная диаграмма предложенной структуры и проведен расчет ее фото-электрических параметров энергетической эффективности. Согласно расчетам квантовая эффективность поглощающего слоя перовскита в изученной части спектра солнечного излучения в среднем составляет около 90 %. Показано, что в интервале длин волн регистрируемого излучения от 0,38 мкм до 0,76 мкм значение коэффициента поглощения в перовските более чем в 2 раза превосходит поглощение в пленках ITO и ZnO. По-строены профили распределения скоростей генерации и рекомбинации электронно-дырочных пар в функциональных слоях структуры, из которых видно, что скорость генерации носителей достигает значения  1022 см–3c–1, что на несколько порядков величины превосходит скорости захвата электронов и дырок.

A model is proposed for calculating the parameters of a perovskite solar cell of the ZnO/CH3NH3PbI3/NiO structure with ITO and Ag contact layers, a zone diagram of the pro-posed structure was also constructed and its photoelectric parameters and energy efficiency were calculated. According to calculations, the quantum efficiency of the perovskite absorb-ing layer in the studied part of the solar radiation spectrum is on average about 90 %. It is shown that in the wavelength range from 0.38 m to 0.76 m, the absorption coefficient in perovskite is more than 2 times higher than the absorption in ITO and ZnO films. Profiles of the distribution of the rates of generation and recombination of electron-hole pairs in the functional layers of the structure have been constructed, from which it can be seen that the generation rate reaches a value of 1022 cm–3s–1, which is several orders of magnitude higher than the capture rates of electrons and holes.

Ключевые фразы: перовскит, солнечный элемент, оксид цинка, оксид титана, носители заряда
Автор (ы): Кармоков Ахмед Мацевич
Соавтор (ы): Молоканов Олег Артемович, Кармокова Рита Юрьевна
Журнал: ПРИКЛАДНАЯ ФИЗИКА

Предпросмотр статьи

Идентификаторы и классификаторы

УДК
620.91. Источники энергии. Естественные источники энергии
Префикс DOI
10.51368/1996-0948-2025-4-24-29
Для цитирования:
КАРМОКОВ А. М., МОЛОКАНОВ О. А., КАРМОКОВА Р. Ю. МОДЕЛЬ И РАСЧЕТ СКОРОСТИ ГЕНЕРАЦИИ И РЕКОМБИНАЦИИ НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДОВ ДЛЯ СТРУКТУРЫ ZNO/CH3NH3PBI3/NIO ПЕРОВСКИТНОГО СОЛНЕЧНОГО ЭЛЕМЕНТА // ПРИКЛАДНАЯ ФИЗИКА. 2025. №4
Текстовый фрагмент статьи