ヘテロ接合太陽電池における開回路電圧を制限する界面特性の決定

新しい薄膜光 photovoltaic（PV）吸収体の開発は、最適なヘテロ接合接触の探索によってしばしば妨げられます。最適化されていない接触は、基盤となる吸収体の質が悪いと誤解される可能性があり、性能が悪い原因の評価が困難になります。したがって、界面によるデバイス効率と開回路電圧（VOC）の損失を定量化することは、新しい材料を評価するための重要なステップです。本研究では、cuprous oxide（Cu2O）を用いた薄膜PVデバイスを製作し、いくつかの異なるn型ヘテロ接合接触を使用しました。これらの電流-電圧特性は、さまざまな温度と光照射強度（JVTi）にわたって測定されます。私たちは界面によるVOCの損失を定量化し、界面での有効エネルギーギャップを決定します。JVTiによって測定された有効界面ギャップは、X線光電子スペクトロスコピーによって測定されたギャップと一致しますが、エネルギー解像度が高く、オーダーオブマグニチュードで速いです。私たちはJVTi測定における潜在的なアーティファクトや、解析モデルが不十分な領域について論じます。未完成の材料スタックではなく、完全なデバイスにJVTiを適用することは、薄膜PVデバイスにおける最適化されていない界面バンドオフセットによる損失を評価するための迅速かつ正確な方法である可能性を示唆しています。