增强矿太阳能电池性能,使用TiOx和SnOx薄膜作为电子传输层
Mohammad Istiaque Hossain1, Puvaneswaran Chelvanathan2, Brahim Aissa3
1HBKU Core Labs, Hamad Bin Khalifa University (HBKU), Qatar Foundation, Doha, 5825, Qatar. mhossain@hbku.edu.qa.
Scientific reports
|March 5, 2025
概括
薄金属氧化物薄膜 (TiOx,SnOx) 显示出对矿太阳能电池的承诺. 使用这些结晶膜的优化设备设计可以实现超过25%的功率转换效率.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 可再生能源可再生能源是可再生能源.
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 矿太阳能电池 (PSC) 是一个有前途的光伏技术.
- 高效的电荷提取和运输层对于PSC的性能至关重要.
- 金属氧化物为太阳能电池应用提供可调节的电子和光学性能.
研究的目的:
- 研究晶体氧化 (TiOx) 和氧化 (SnOx) 薄膜作为PSC中的电荷传输层的潜力.
- 探索不同静态度和沉积条件对薄膜特性的影响.
- 通过这些新的氧化物层以计算方式建模设备性能.
主要方法:
- 在受控的氧气压力下,用于沉积TiOx和SnOx膜的反应性e-beam蒸发.
- 在200°C的温度下进行热,以诱导结晶性.
- 使用可变角度光谱圆测量,X射线衍射 (XRD),接触角度测量,场发射扫描电子显微镜 (FESEM) 和能量分散式X射线光谱 (EDS) 的表征.
主要成果:
- 对于富含氧气的沉积物,SnOx膜表现出结晶相,而TiOx膜则保持无形.
- FESEM证实了基板之间形成均和密集的薄膜.
- 在设备建模中使用了来自圆测量的光学特性.
结论:
- 优化的TiOx和SnOx薄膜适用于矿太阳能电池应用.
- 计算机建模表明,这些片的潜在功率转换效率超过25%.
- 该研究强调了对光伏设备的金属氧化物薄膜中的静电测量控制的重要性.


