Ion‐Charged Dielectric Nanolayers for Enhanced Surface Passivation in High Efficiency Photovoltaic Devices

钝化 材料科学 离子 光电子学 载流子 电介质 半导体 能量转换效率 纳米技术 化学 有机化学 图层(电子)
作者
Isabel Al‐Dhahir,Xinya Niu,Mingzhe Yu,Shona McNab,Yingsi Lin,Pietro P. Altermatt,Christopher E. Patrick,Ruy S. Bonilla
出处
期刊:Advanced Materials Interfaces [Wiley]
卷期号:10 (16) 被引量:1
标识
DOI:10.1002/admi.202300037
摘要

Abstract The power conversion efficiency of solar cells is strongly impacted by an unwanted loss of charge carriers occurring at semiconductor surfaces and interfaces. Here the use of ion‐charged oxide nanolayers to enhance the passivation of silicon surfaces via the field effect mechanism is reported. The first report of enhanced passivation from rubidium and cesium ion‐charged oxide nanolayers is provided. The charge state and formation energy of ion‐charged silicon dioxide are calculated from first principles. Ion embedding is demonstrated and exploited to control the interface population of carriers and minimize electron‐hole pair recombination. The passivation quality directly improves with charge concentration, yet excess ions can produce detrimental interface states. An optimal ionic charge concentration of ≈1.5 × 10 12 q cm −2 is deduced, and a recombination velocity and current density as low as 2.8 cm s −1 and 7.8 fA cm −2 are achieved at the Si‐SiO 2 interface. Maximized charge is shown to provide efficiency improvements as high as 0.7% absolute. This work provides a unique route to enhance passivation without compromising the film synthesis, thus retaining the antireflection and hydrogenation film properties. As such, ion‐charged dielectrics provide complementary paths for surface and interface optimization in future single‐junction and tandem solar cells.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
刚刚
刚刚
打打应助白鹤采纳,获得10
1秒前
香蕉觅云应助洁净的尔容采纳,获得10
2秒前
光亮晓夏发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
ZWang发布了新的文献求助10
3秒前
韩韩完成签到,获得积分10
3秒前
冷静战斗机应助everglow采纳,获得20
4秒前
SciGPT应助YYYZZX1采纳,获得10
4秒前
5秒前
5秒前
5秒前
初青酱发布了新的文献求助10
5秒前
Jasper应助坚定的若枫采纳,获得10
6秒前
尔雅完成签到,获得积分10
6秒前
阿克完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
舒服的吐司完成签到 ,获得积分10
9秒前
简隋英发布了新的文献求助10
11秒前
田静然发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
啦啦啦啦完成签到,获得积分10
13秒前
Chemvenus发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
hui完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
17秒前
Asteria发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
YYYZZX1完成签到,获得积分10
18秒前
飞奔的五花肉完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
阿克发布了新的文献求助10
20秒前
YYYZZX1发布了新的文献求助10
21秒前
研友_VZG7GZ应助陈欣瑶采纳,获得10
21秒前
好好发布了新的文献求助30
21秒前
共享精神应助简隋英采纳,获得10
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
줄기세포 생물학 1000
Biodegradable Embolic Microspheres Market Insights 888
Quantum reference frames : from quantum information to spacetime 888
Pediatric Injectable Drugs 500
Instant Bonding Epoxy Technology 500
ASHP Injectable Drug Information 2025 Edition 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 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4406962
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3892083
关于积分的说明 12111654
捐赠科研通 3537028
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1940846
邀请新用户注册赠送积分活动 981611
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 878106