2단자 페로브스카이트/실리콘(Si) 탠덤 태양전지는 효율 측면에서 상당한 진전을 이루었으며, 차세대 광전지 소자에 적합한 후보로 간주된다. 그러나 Si 하부 셀 최적화에 대한 연구는 제한적이며, 최적화는 고효율로 보고된 특정 구조 내에서만 수행되어 왔다. 보다 일반적이고 높은 효율의 가능성을 제시하기 위해서는, 페로브스카이트와 계면(인터레이어)뿐 아니라 각 하부 Si 태양전지 구조에 대해서도 최적화가 필요하다. 본 연구에서는 2단자 탠덤 구조에서 광학적 및 전기적 특성의 영향을 분석하고 최적화하기 위한 수치 모델링 접근법을 제안하였다. 먼저, 최근 보고된 고효율 2단자 페로브스카이트/Si 탠덤 시스템을 고려하여 광학 시뮬레이션을 통해 광학적 손실을 최소화하기 위한 각 층의 특성을 논의하였다. 이러한 특성들을 이용해 상부 페로브스카이트 및 재결합 층을 고정한 후, 동종접합(homojunction, PERC 및 TOPCon 구조)과 이종접합(heterojunction, HIT 구조)으로 구분되는 각 하부 Si 구조를 전기적으로 시뮬레이션하였다. 벌크 특성(벌크 수명 및 비저항)에 기반하여 Si 하부 셀의 특성을 규명하였다. 그 결과, 각 하부 셀 구조에 대한 탠덤 소자로서 30% 이상의 최대 가능한 효율을 달성할 수 있는 개선 방법 및 구조를 제안하였다.

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