NiO पर डोपिंग प्रभाव को समझना: उच्च-प्रदर्शन उल्टे पेरोव्स्काइट सौर कोशिकाओं की ओर

अभ्यस्त उच्च-गुणवत्ता वाले छिद्र परिवहन परतें कूपर डोपेड निकल ऑक्साइड (Cu:NiO) नैनोकण स्याही को कमरे के तापमान पर बिना आगे की प्रोसेसिंग के स्पिन-कोटिंग द्वारा तैयार की जाती हैं। थ्योरिटिकल गणनाओं के अनुसार जो बताते हैं कि Cu डोपिंग परिणामी ऊर्जा स्तरों को वैलेंस बैंड अधिकतम के करीब लाती है, NiO में बिना डोप के निकल की अनुपस्थितियों की तुलना में, Cu:NiO फिल्मों में चालकता में वृद्धि देखी जाती है। Cu, Cu:NiO में Cu + और Cu 2+ दोनों अवस्थाओं में पाया जा सकता है, और Ni 2+ के साथ Cu + का प्रतिस्थापन दोनों बढ़ी हुई वाहक सांद्रता और वाहक गतिशीलता में योगदान करता है। इसके अतिरिक्त, फिल्मों में बढ़ी हुई कार्य कार्य है, जो चालकता में वृद्धि के साथ मिलकर बेहतर चार्ज ट्रांसफर और निष्कर्षण को सक्षम करता है। इसके अलावा, कम मोनोमॉलिक्यूलर शॉकी-रीड-हॉल पुनर्संयोजन के कारण होने वाले पुनर्संयोजन हानि को कम किया गया है। ये कारक सभी फोटोवोल्टिक प्रदर्शन मापदंडों के सुधार में परिणाम देते हैं और परिणामस्वरूप उल्टे समतल पेरोव्स्काइट सूर्य कोशिकाओं की दक्षता में वृद्धि करते हैं। छोटे क्षेत्र के उपकरणों के लिए 20% से अधिक की शक्ति रूपांतरण दक्षता (PCE) प्राप्त की जा सकती है, जबकि लचीले उपकरणों और कठोर आधारों पर बड़े क्षेत्र (1 cm 2) उपकरणों के लिए क्रमशः 17.41 और 18.07% की PCE मान प्राप्त होती है।