Role of Interfacial Oxide in High-Efficiency Graphene–Silicon Schottky Barrier Solar Cells

石墨烯 防反射涂料 材料科学 氧化物 光电子学 肖特基势垒 化学气相沉积 兴奋剂 纳米技术 氧化石墨烯纸 涂层 肖特基二极管 半导体 二极管 冶金
作者
Yi Song,Xinming Li,Charles Mackin,Xu Zhang,Wenjing Fang,Tomás Palacios,Hongwei Zhu,Jing Kong
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
卷期号:15 (3): 2104-2110 被引量:427
标识
DOI:10.1021/nl505011f
摘要

The advent of chemical vapor deposition (CVD) grown graphene has allowed researchers to investigate large area graphene/n-silicon Schottky barrier solar cells. Using chemically doped graphene, efficiencies of nearly 10% can be achieved for devices without antireflective coatings. However, many devices reported in past literature often exhibit a distinctive s-shaped kink in the measured I/V curves under illumination resulting in poor fill factor. This behavior is especially prevalent for devices with pristine (not chemically doped) graphene but can be seen in some cases for doped graphene as well. In this work, we show that the native oxide on the silicon presents a transport barrier for photogenerated holes and causes recombination current, which is responsible for causing the kink. We experimentally verify our hypothesis and propose a simple semiconductor physics model that qualitatively captures the effect. Furthermore, we offer an additional optimization to graphene/n-silicon devices: by choosing the optimal oxide thickness, we can increase the efficiency of our devices to 12.4% after chemical doping and to a new record of 15.6% after applying an antireflective coating.

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
爆米花应助北北采纳,获得10
刚刚
xhh应助刘兆亮采纳,获得10
1秒前
lhhhh发布了新的文献求助10
1秒前
李蕙芯发布了新的文献求助200
2秒前
科研通AI6.2应助zzc采纳,获得10
2秒前
3秒前
Joy完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
嘿嘿嘿发布了新的文献求助10
4秒前
CodeCraft应助Flechazo采纳,获得10
4秒前
rjscript完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
北城发布了新的文献求助10
6秒前
高贵煜城关注了科研通微信公众号
6秒前
7秒前
今后应助QuanruiYao采纳,获得10
8秒前
燕旭阳完成签到,获得积分10
8秒前
多米发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
CipherSage应助小鲨鱼采纳,获得30
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
wdw完成签到 ,获得积分10
10秒前
香蕉觅云应助孤独的鸟采纳,获得10
10秒前
mm发布了新的文献求助10
11秒前
JamesPei应助lhhhh采纳,获得10
11秒前
烟花应助里苏特采纳,获得10
11秒前
852应助EudoraJ采纳,获得10
11秒前
YanK发布了新的文献求助10
13秒前
大模型应助激动的慕凝采纳,获得10
14秒前
Yuna完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
15秒前
15秒前
16秒前
yl666发布了新的文献求助10
16秒前
科研通AI6.2应助daweiwei采纳,获得10
19秒前
ZhuoCui发布了新的文献求助20
19秒前
HZ完成签到,获得积分10
20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
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The Effective Clinical Neurologist 3ed 500
The Great Hymn to Šamaš 500
Positive Obsession: The Life and Times of Octavia E. Butler 500
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7698466
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9258155
关于积分的说明 20012769
捐赠科研通 7273674
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3293316
关于科研通互助平台的介绍 2448741
邀请新用户注册赠送积分活动 2299410