佩罗夫斯基特与自组装单层的接口上的载荷载体动力学

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 太阳能光伏发电是如何实现的
• 表面化学 表面化学

背景情况:

• 自组装单层 (SAM) 越来越多地用于矿太阳能电池 (PSC) 作为传统孔输送层的替代品.
• 控制SAM对界面电子过程和电荷动态的影响的确切机制尚不清楚.
• 了解这些机制对于提高PSC效率和稳定性至关重要.

研究的目的:

• 为了研究矿/洞采集电极接口上的光电流和光电压动态.
• 阐明SAM分子特性在控制电荷提取和重组中的作用.
• 开发一个模型来解释SAM对简化矿太阳能电池结构界面过程的影响.

主要方法:

• 制造了一种简化的矿太阳能电池,采用阻塞电子提取.
• 使用短激光脉冲刺激对光发光和光伏动态的研究.
• 分析光电流动力学,考虑电荷载体的移位,运输,捕获和重组.
• 开发一种包含分子二极极子时刻和电离潜力的模型.

主要成果:

• 光伏动力学受到运输层和矿的特性显著的影响,随样品制备而变化.
• 光电流动力学涉及电荷载体移位,孔运输,接口捕获和电子孔重组.
• 基于分子性质,提出了一个模型来解释不同SAM对孔提取和重组的不同影响.
• 在光伏动态中观察到长期记忆效应,归因于离子再分配.

结论:

• 在矿太阳能电池中,SAM特性极大地影响了接口电子过程和光电流动力学.
• 拟议的模型提供了关于SAM分子特征如何影响电荷转移和重组的见解.
• 离子再分配在观察到的光伏记忆效应中起着重要作用,随着时间的推移影响了设备的性能.