Interfacial passivation of CdTe solar cells using Mg-doped SnO2 as electron transport layer for enhanced photovoltaic efficiency

钝化 兴奋剂 光伏系统 材料科学 碲化镉光电 图层(电子) 光电子学 电子 光伏 化学工程 纳米技术 物理 生态学 量子力学 生物 工程类
作者
Yanbo Cai,Chengyan Liu,Hongxu Jiang,Kai Yi,Fei Liu,Deliang Wang
出处
期刊:Journal of Applied Physics [American Institute of Physics]
卷期号:137 (4)
标识
DOI:10.1063/5.0236931
摘要

Tin oxide (SnO2), known for its excellent optical and electronic properties, is increasingly favored as an electron transport layer(ETL) in high-efficiency thin film solar cells. However, its direct use in SnO2/CdTe heterojunction solar cells results in relatively low open-circuit voltage (VOC) and inferior power conversion efficiency (PCE). Herein, we achieve significantly high efficiency in CdTe-based photovoltaic devices by using Mg-doped SnO2 as ETLs, fabricated through magnetron co-sputtering technique. Capacitance–voltage (C–V) and space-charge-limited current measurements reveal that Mg doping significantly enhances the built-in potential at the SnO2/CdTe interface and reduces trap density over twofold. First-principles calculations indicate that the trap states originating from the Sn atom dangling bonds at the interface can be effectively passivated by the formation of MgSn defects, which are facilitated by Mg-doped SnO2. The resulting improvements in VOC and PCE are further validated through device simulations. This study demonstrates the potential of SnO2 as an ETL in high-efficiency CdTe solar cells and highlights the effectiveness of doping engineering in the contact layer for improving the interfacial properties of semiconductor devices.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
沐晨浠完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
123456发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
2秒前
3秒前
304anchi完成签到 ,获得积分10
3秒前
库里强完成签到,获得积分10
3秒前
Bonjour完成签到,获得积分10
4秒前
飞飞发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
科研通AI5应助结实的天宇采纳,获得10
5秒前
Moonchild完成签到 ,获得积分10
5秒前
库里强发布了新的文献求助10
6秒前
洋洋羊发布了新的文献求助10
6秒前
星姽发布了新的文献求助10
6秒前
蓝豆子发布了新的文献求助10
7秒前
搜集达人应助lxiaok采纳,获得10
7秒前
坦率的怡发布了新的文献求助30
8秒前
打打应助lx840518采纳,获得10
9秒前
10秒前
10秒前
10秒前
张叶卓完成签到,获得积分20
10秒前
蕾蕾完成签到 ,获得积分10
11秒前
dididodo发布了新的文献求助10
11秒前
充电宝应助旭龙采纳,获得10
11秒前
Bonjour发布了新的文献求助30
12秒前
12秒前
武映易完成签到 ,获得积分10
12秒前
山牙子完成签到 ,获得积分10
13秒前
代泡泡发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
15秒前
小二郎应助张叶卓采纳,获得10
16秒前
washy完成签到 ,获得积分10
17秒前
张章发布了新的文献求助10
18秒前
深情安青应助xdwyd采纳,获得10
19秒前
20秒前
黄柠檬发布了新的文献求助10
20秒前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
Mobilization, center-periphery structures and nation-building 600
Introduction to Strong Mixing Conditions Volumes 1-3 500
Functional Polyimide Dielectrics: Structure, Properties, and Applications 450
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
China—Art—Modernity: A Critical Introduction to Chinese Visual Expression from the Beginning of the Twentieth Century to the Present Day 430
Multichannel rotary joints-How they work 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3795186
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3340148
关于积分的说明 10298847
捐赠科研通 3056613
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1677114
邀请新用户注册赠送积分活动 805194
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 762391