Zn1-xMgxO涂覆SnO2:F透明电极在钙钛矿太阳能电池中的微尺度电流路径分布-光电查

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Zn1-xMgxO涂覆SnO2:F透明电极在钙钛矿太阳能电池中的微尺度电流路径分布

作者： Jakapan Chantana，Teruaki Hirayama，Chao Ding，Yu Kawano，Qing Shen，Kenji Yoshino，Shuzi Hayase，Takashi Minemoto

机构： 立命馆大学电气与电子工程系，电气通信大学信息与工程学院，宫崎大学电气与电子工程系，九州工业大学生命科学与系统工程学院

发布年份： 2018年

更新时间： 2025-04-03 11:19:52

关键词： 钙钛矿太阳能电池,氧化锌镁,缓冲层,溶胶-凝胶沉积,溅射沉积,微尺度电流路径,原子力显微镜

摘要：

本文研究了使用Zn1-xMgxO缓冲层的甲基铵铅碘化物钙钛矿太阳能电池，以优化缓冲层/钙钛矿吸收层界面的导带偏移（CBO）。通过溶胶-凝胶法和溅射法制备了Zn1-xMgxO薄膜。研究发现，溶胶-凝胶法制备的Zn1-xMgxO缓冲层随着[Mg]/([Mg]+[Zn])从0（纯ZnO）增加到0.15，转换效率（η）从10.7%提高到15.1%，这归因于CBO的改善。然而，溅射法制备的Zn1-xMgxO缓冲层随着[Mg]/([Mg]+[Zn])从0增加到0.10，η从6.6%下降到5.6%。溅射法的较低η主要是由于较低的短路电流密度（JSC）。根据ZnO涂覆的SnO2:F（FTO）基板的微尺度电流路径分布，发现溶胶-凝胶法制备的ZnO涂覆的FTO样品中局部电流容易流动，而溅射法制备的样品中局部电流尤其在样品表面峰值区域难以流动。这是因为溅射法制备的ZnO（或[Mg]/([Mg]+[Zn])为0的Zn1-xMgxO）比溶胶-凝胶法制备的具有更高的电阻，并且倾向于在FTO表面的峰值区域形成。因此，使用溅射法制备的缓冲层的钙钛矿太阳能电池的低JSC被观察到。

结论：

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实验方法及产品解析：

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