Cellules solaires à film ferroélectrique à haute efficacité avec une couche tampon cathodique en Cu2O de type n

En raison de l'existence de barrières Schottky interfaciales et de champ électrique de dépolarisation, les films ferroélectriques intercalés entre des électrodes supérieures et inférieures sont fortement attendus comme un nouveau type de cellules solaires. Cependant, le photocourant d'ordre typique de μA/cm(2) est trop faible pour être pratique. Ici, nous démontrons que l'insertion d'une couche d'oxyde de cuivre (Cu(2)O) de type n entre le film Pb(Zr,Ti)O(3) (PZT) et le contact cathodique Pt dans une cellule ITO/PZT/Pt entraîne une augmentation du photocourant de court-circuit de 120 fois à 4,80 mA/cm(2) et une efficacité de conversion énergétique augmentant de 72 fois à 0,57 % sous illumination AM1.5G (100 mW/cm(2)). La spectroscopie photoémission ultraviolette et la caractéristique J-V en sombre montrent un contact ohmique sur Pt/Cu(2)O, une hétérojonction n(+)-n sur Cu(2)O/PZT et une barrière Schottky sur PZT/ITO, ce qui offre un alignement de niveaux d'énergie favorable pour une extraction efficace des électrons sur la cathode. Notre travail ouvre une nouvelle méthode prometteuse qui a le potentiel de réaliser des photovoltaïques à film ferroélectrique rentables.