【摘 要】
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全钙钛矿叠层太阳能电池（all perovskite tandem solar cell,AP-TSC）拥有巨大的潜力可突破单结Shockley-Queisser限制，但高质量空穴传输层（hole transport layer,HTL）和电子传输层（electron transport layer,ETL）的缺失阻碍了叠层电池的发展。本文利用TCAD Atlas软件对AP-TSC的四种载流子传输
【基金项目】
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中央高校基本科研业务费专项资金（JD2020JGPY0010）； 安徽省博士后基金（2020A397）；
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全钙钛矿叠层太阳能电池（all perovskite tandem solar cell,AP-TSC）拥有巨大的潜力可突破单结Shockley-Queisser限制，但高质量空穴传输层（hole transport layer,HTL）和电子传输层（electron transport layer,ETL）的缺失阻碍了叠层电池的发展。本文利用TCAD Atlas软件对AP-TSC的四种载流子传输层进行优化设计，即顶部HTL、顶部ETL、底部HTL和底部ETL.结果表明，在聚（3,4-乙烯二氧噻吩）-聚苯乙烯磺酸（poly（3,4-ethylenedioxythiophene）/poly（styrenesulfonate）,PEDOT:PSS）、2,2’,7,7’-四[N,N-二（4-甲氧基苯基）氨基]-9,9’-螺二芴（2,2’,7,7’-tetrakis[N,N-di（4-methoxyphenyl）amino]-9,9’-spirobifluorene,Spiro-OMETAD）、CuI、CuO、NiO和CuSCN中，NiO是最适合的顶部HTL和底部HTL材料。在C60、SnO2、TiO2、ZnO、[6,6]-苯基-C61-丁酸异甲酯（（6,6）-phenyl-C61 butyrie acid methyl ester,PCBM）和CdS中，SnO2和ZnO分别是最合适的顶部ETL和底部ETL材料。此外，钙钛矿厚度对电池效率的影响研究得出，无电流限制下FA0.8Cs0.2Pb(I0.7Br0.3)3和MAPb0.5Sn0.5I3的厚度拟合方程为y=0.75x-35.通过材料设计和钙钛矿厚度优化，在异质结界面复合速率为1 000 cm/s时，AP-TSC依然实现了32%的效率。
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