AM:光学、电学、热学、应力与能量产出仿真协同提升钙钛矿光伏性能与稳定性

来源:知光谷发布时间:2025-09-17 09:09:22

器件仿真已成为推动钙钛矿太阳能电池(PSCs)性能提升和深入理解其工作机制不可或缺的工具。

本文苏州大学杨阵海和北京理工大学姜岩等人系统综述了建模在PSCs发展中的关键作用,聚焦五大领域:光学管理(光吸收、反射、散射)、电学过程(载流子动力学、缺陷钝化、界面工程)、热效应(热生成与耗散)、机械应力(结构稳定性与降解机制)以及能量产出(实际输出功率、性能提升与器件衰减)。

文章还讨论了多物理场仿真在解决复杂器件挑战和加速高效稳定PSCs开发中的应用,并对未来多物理场建模方向提出展望。

文章亮点

  1. 多物理场协同仿真:文章首次系统整合光学、电学、热学、应力与能量产出五大仿真模块,构建全面评估PSCs性能与稳定性的仿真框架。
  2. 实际环境能量产出预测:提出基于真实气候数据的能量产出模型,显著提升了对钙钛矿光伏在实际运行条件下性能预测的准确性。
  3. AI辅助与高通量仿真平台:展望了结合人工智能与高通量计算的下一代仿真技术,有望大幅加速器件优化与新材料筛选。

Q. H. Chen, Y. Zhang, P. Huang, Q. Chen, Z. Yang, and Y. Jiang, “ Optical, Electrical, Thermal, Stress, and Energy Yield Simulations Enhance the Performance and Stability of Perovskite Photovoltaics.” Adv. Mater. (2025): e14184.

https://doi.org/10.1002/adma.202514184


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