碳基平面锚定CuO&Cu2O纳米颗粒作为柔性钙钛矿太阳能电池空穴传输层的设计与性能研究

本文推荐：该研究通过SCAPS-1D仿真和实验验证，创新性地将CuO/Cu2O纳米颗粒锚定于碳基平面作为空穴传输层（HTL），开发出柔性钙钛矿太阳能电池（PSC）。仿真显示Cu2O&CuO组合效率达23.9%，实验制备的叠层器件实现11.96%转换效率（PCE），为低成本、可规模化生产的碳基PSC提供了新策略。

　　

亮点

本研究通过SCAPS-1D软件模拟和实验相结合，探索了CuO和Cu₂O纳米颗粒在碳基空穴传输层（HTL）中的应用潜力。仿真结果表明，Cu₂O&CuO组合可实现23.9%的理论效率，为实验设计提供了重要指导。

钙钛矿前驱体

采用双阳离子钙钛矿组分FA_0.83Cs_0.17PbI_2.2Br_0.8，通过DMF溶剂体系配制前驱体溶液。Cu₂O纳米颗粒采用液相电弧放电法合成。

理论与模型

通过J-V曲线等效电路模型分析器件性能，包含分流电流、光生电流（J_ph）以及辐射/非辐射复合电流（J_r/J_n）。非辐射复合电流主要来源于钙钛矿带隙内的电子活性态。

结论

SCAPS模拟系统评估了Cu₂O与CuO对HTL性能的影响，发现Cu₂O基材料具有更优的电荷传输特性。CuO&Cu₂O纳米颗粒组合展现出作为高效空穴传输层的潜力。

（注：翻译严格保留专业术语如FA_0.83Cs_0.17PbI_2.2Br_0.8、J_ph等，并采用生动表述如"锚定""叠层器件"等科技传播常用手法）