Modern Processing and Insights on Selenium Solar Cells: The World's First Photovoltaic Device

材料科学 光伏系统 制作 光伏 结晶 光电子学 太阳能电池 薄膜 开路电压 聚合物太阳能电池 带隙 无定形固体 纳米技术 电压 化学工程 电气工程 工程类 医学 病理 有机化学 化学 冶金 替代医学
作者
Ido Hadar,Tze‐Bin Song,Weijun Ke,Mercouri G. Kanatzidis
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:9 (16) 被引量:77
标识
DOI:10.1002/aenm.201802766
摘要

Abstract The first solid‐state solar cells, fabricated ≈140 years ago, were based on selenium; these early studies initiated the modern research on photovoltaic materials. Selenium shows high absorption coefficient and mobility, making it an attractive absorber for high bandgap thin film solar cells. Moreover, the simplicity of a single element absorber, its low‐temperature processing, and intrinsic environmental stability enable the utilization of selenium in extremely cheap and scalable solar cells. In this paper, a detailed study of selenium solar cell fabrication is presented, and the key factors that affect the selenium film morphology and the resulting device efficiency are presented. Specifically, the crystallization process from amorphous film into functional crystalline device is studied. The importance of controlling the process is shown, and methods to align the growth orientation are suggested. Finally, the crystallization process under illumination, which has general importance for the fabrication of thin film photovoltaics, is investigated. Specifically for selenium, the illumination significantly improves the film morphology and leads to device efficiency of 5.2%, with open‐circuit voltage of 0.911 V, short‐circuit current density of 10.2 mA cm −2 , and fill factor of 55.0%. These findings form a solid foundation for future improvements of the photovoltaic material and device architecture.

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
刚刚
1秒前
偏偏意气用事完成签到,获得积分10
1秒前
223311发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
称心凡完成签到,获得积分10
1秒前
Jane发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
讨厌鬼完成签到,获得积分10
2秒前
bkagyin应助ZHEN采纳,获得10
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
活泼忆丹完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
mmm完成签到,获得积分20
4秒前
4秒前
天真的完成签到,获得积分10
4秒前
收敛.完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
十二发布了新的文献求助20
5秒前
lulu发布了新的文献求助10
5秒前
足乐发布了新的文献求助10
5秒前
任性行天完成签到,获得积分10
5秒前
甜美翠安发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
liuzengzhang666完成签到,获得积分10
6秒前
YanZhe完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
爱科研完成签到,获得积分20
7秒前
HH发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
怡然蜻蜓完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
科研通AI2S应助田学涛采纳,获得10
8秒前
molihuakai应助Neruuuuu采纳,获得10
8秒前
8秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 2000
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
ON THE THEORY OF BIRATIONAL BLOWING-UP 666
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6392301
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8207711
关于积分的说明 17374012
捐赠科研通 5445751
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2879168
邀请新用户注册赠送积分活动 1855597
关于科研通互助平台的介绍 1698592