铜掺杂钛酸锶与导电金属有机框架作为电荷传输层的无铅FASnI2Br钙钛矿太阳能电池计算模型研究

本研究针对太阳能电池毒性、稳定性和高成本问题，通过计算建模开发了以无铅FASnI2Br为吸收层、铜掺杂钛酸锶为电子传输层、Cu3(HHTP)金属有机框架为空穴传输层的新型光伏结构，最终实现24.26%的转换效率，为环保型光伏技术提供新方案。

　　

通过计算建模手段，研究人员开发了一种新型无铅钙钛矿太阳能电池（PSCs），采用甲脒锡碘溴（FASnI₂Br）作为宽禁带吸收材料，以铜掺杂钛酸锶作为电子传输层（ETL），并探索以金属有机框架（MOFs）——特别是六羟基三亚苯铜（Cu₃(HHTP)）——替代传统空穴传输层（HTL）。利用SCAPS-1D软件进行结构优化后，氟掺杂氧化锡（FTO）/FASnI₂Br/Cu₃(HHTP)组合在300 K条件下实现了24.26%的最高光电转换效率（PCE），开路电压（V_OC）达1.53 V，短路电流密度（J_SC）为18.77 mA·cm^?2，填充因子（FF）达到85.25%。该研究为高效、稳定、环境友好的光伏技术发展提供了有前景的路径。