Электрические свойства тандемных солнечных элементов на основе пленок металлоорганических перовскитов, нанесенных на тонкопленочные кремниевые солнечные элементы
Российский научный фонд, 23-42-10029
Белорусский республиканский фонд фундаментальных исследований, Ф23РНФ-160
Ненашев Г.В.
1, Фокина Н.А.1,2, Дунаевский М.С.
1, Алешин А.Н.
1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина), Санкт-Петербург, Россия
Email: virison95@gmail.com, fokina.natalia10@yandex.ru, mike.dunaeffsky@mail.ioffe.ru, aleshin.transport@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 14 декабря 2023 г.
В окончательной редакции: 14 декабря 2023 г.
Принята к печати: 25 декабря 2023 г.
Выставление онлайн: 14 февраля 2024 г.
Представлены результаты исследования морфологических и электрических свойств многослойных структур, созданных на основе тонких пленок металлоорганических галогенидных перовскитов (organometallic halide perovskites, OHP), CH3NH3PbI3, нанесенных на поверхность солнечных элементов (СЭ) на основе кристаллического кремния (c-Si). Исследования морфологии и электрических свойств полученных структур проводились методами атомно-силовой микроскопии (АСМ), вольт-амперной (ВАХ) характеризации и импедансной спектроскопии. Результаты АСМ исследований показали заметные морфологические различия между синтезированными образцами. Анализ ВАХ при 300 K показал, что все образцы обладают улучшенной фотопроводимостью по сравнению с чистым c-Si, что указывает на положительный эффект перовскитного слоя. Из анализа результатов импедансной спектроскопии следует, что образец со слоем перовскита на c-Si в темноте имеет два полукруга в комплексной плоскости импеданса, что свидетельствует о наличии двух различных механизмов, таких как диффузия ионов или перезарядка, которые при освещении сливаются в один механизм из-за изменения концентрации носителей заряда. Полученные результаты открывают новые возможности для оптимизации и улучшения рабочих характеристик тандемных c-Si СЭ следующего поколения с верхними слоями на основе металлоорганических галогенидных перовскитов. Ключевые слова: импедансная спектроскопия, электропроводность, солнечные элементы, металлоорганические перовскиты, кристаллический кремний.
- S. Jung, J.H. Kim, J.W. Choi, J.-W. Kang, S.H. Jin, Y. Kang, W. Song. Nanomaterials 10, 710 (2020)
- Q. Chen, N. De Marco, Y. Yang, T.-B. Song, C.-C. Chen, H. Zhao, Z. Hong, H. Zhou, Y. Yang. Nano Today 10, 355 (2015)
- J.H. Noh, S.H. Im, J.H. Heo, T.N. Mandal, S.I. Seo. Nano Lett. 13, 1764 (2013)
- H. Oga, A. Saeki, Y. Ogomi, S. Hayase, S. Seki. J. Am. Chem. Soc. 136, 13818 (2014)
- Z. Fang, Q. Zeng, C. Zuo, L. Zhang, H. Xiao, M. Cheng, L. Ding. Sci. Bull. 6, 621 (2021)
- X.Y. Chin, D. Turkay, J. A. Steele, S. Tabean, S. Eswara, M. Mensi, P. Fiala, C. M. Wolff, A. Paracchino, K. Artuk, D. Jacobs, Q. Guesnay, F. Sahli, G. Andreatta, M. Boccard, Q. Jeangros, C. Ballif. Science 381, 59 (2023)
- A. Guerrero, J. Bisquert, G. Garcia-Belmont. Chem. Rev. 121, 14430 (2021)
- E. Hauff, D. Klotz. J. Mater. Chem. C 10, 742 (2022)
- S. Ravishankar, O. Almora, C. Echeverria-Arrondo. J. Phys. Chem. Lett. 8, 915 (2017)
- G. Xing, N. Mathews, S. Sun, S.S. Lim, Y.M. Lam, M. Gratzel, T.C. Sum. Science 342, 344 (2013)
- E. Terukov, A. Kosarev, A. Abramov, E. Malchukova. Solar Panels Photovoltaic Materials 5 (2018)
- M. Masuko, M. Shigematsu, T. Hasiguchi, D. Fujishima, M. Kai, N. Yoshimira, T. Yamaguchi, Y. Ichihashi, T. Mishima, N. Matsubara, T. Yamanishi, T. Takahama, M. Taguchi, E. Maruyama, S. Okamoto. IEEE J. Photovoltaics 4, 1433 (2014)
- L. Boudjemila, A.N. Aleshin, V.M. Malyshkin, P.A. Aleshin, I.P. Shcherbakov, V.N. Petrov, E.I. Terukov. Phys. Solid State 11, 1670 (2022)
- A.V. Arkhipov, G.V. Nenashev, A.N. Aleshin. Phys. Solid State 63, 525 (2021)
- A.M. Ivanov, G.V. Nenashev, A.N. Aleshin. J. Mater Sci: Mater. Electron. 33, 21666 (2022)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.