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
- 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。
- 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。
- 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
