구리 인듐 황화물 양자점(CuInS2 QDs)는 나노결정질 TiO2에 통합되었습니다. CuInS2를 제작하기 위한 스핀 코팅 보조 연속 이온층 흡착 및 반응 공정을 사용하여 필름 QD 감응 TiO2 고체 상태 양자점 감응 태양 전지(QDSSC) 응용을 위한 광전극. 결과는 태양 전지의 광전지 성능이 CuInS2의 커버리지 비율에 상당한 영향을 미치는 사이클 수에 크게 의존한다는 것을 보여줍니다. TiO2 표면에 및 표면 결함 상태의 밀도. 다음 고온 어닐링 공정에서 TiO2 어닐링이 /CuInS2 적절한 온도의 광전극은 전하 재결합을 감소시키고 전하 수송을 가속화하는 데 유리할 것입니다. 400 °C에서 어닐링 후, 고체 CuInS2의 현저하게 향상된 광기전 특성 QDSSC가 얻어지며 개방 회로 전압(VOC)과 함께 3.13%의 전력 변환 효율(PCE)을 달성합니다. ) 0.68 V, 단락 광전류 밀도(JSC ) 11.33 mA cm −2 , 및 0.41의 필 팩터(FF). 태양 전지의 성능 향상은 주로 전하 재결합의 억제와 어닐링 후 전자 이동의 촉진에 기인합니다.
<섹션 데이터-제목="배경">다중 여기자 생성 및 조정 가능한 밴드 갭의 장점으로 인해 양자점 감응 태양 전지(QDSSC)는 차세대 태양 전지의 이상적인 후보 중 하나로 간주되었습니다[1,2,3,4]. 전력 변환 효율의 향상을 위해서는 적절한 밴드 갭을 갖는 반도체 물질을 선택하는 것이 필수적이다. CuInS2 (CIS)는 직접적인 밴드 갭 I-III-VI2입니다. 거의 최적의 벌크 밴드 갭(1.5 eV)을 가지며 더 높은 흡수 계수(10 5 )를 포함하여 많은 이점이 있는 반도체 화합물 cm −1 ), 무독성 및 우수한 안정성[5,6,7]. 현재까지 QDSSC 분야에서 성공적으로 사용된 유망한 감광제로 입증되었습니다[8,9,10,11,12].
QD의 증착 공정은 광전지 특성에 상당한 영향을 미칩니다. 우리가 알고 있는 바와 같이, 두 가지 주요 QD 증착 접근법, 즉 직접 성장 및 합성 후 조립이 있습니다. 대부분의 연구는 태양 전지를 제조하기 위한 합성 후 조립 방법에 집중되어 있다[13,14,15]. 예를 들어, Wang et al. [16]은 CIS 기반 태양전지의 고효율인 8.54%의 PCE를 달성하여 CIS QD의 Cu/In 비화학량론적 비율을 제어했습니다. Zhong의 그룹[17]은 합금된 Zn-Cu-In-Se(ZCISe) QD 증감제를 탐색하고 메조포러스 TiO2에 ZCISe 및 CdSe QD를 증착했습니다. , 12.75%의 PCE를 달성했습니다. 그러나 이 방법은 QD의 로딩량이 적고 QD와 TiO 사이의 전자적 결합 상태가 불리한 단점이 있다2 . QD 로딩을 증가시키고 TiO2로의 효율적인 전자 전달 능력을 향상시키기 위해 , QD는 메조포러스 TiO2에서 직접 성장될 수 있습니다. 연속 이온층 흡착 및 반응에 의한 필름(SILAR) [18,19,20]. 또한 전하 수송을 가속화하고 장치 안정성을 향상시키는 전략을 개발하면 QD에 민감한 TiO2의 광전지 성능과 다양성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 전극. 고체 상태 전지 장치 구조는 액체 전해질과 관련된 장기 안정성의 저하를 지연시키는 것이 바람직하다는 것을 깨달았습니다[21, 22]. 고체 상태 전지의 가능성에도 불구하고 현재까지 보고된 효율성은 더 낮았습니다. 이전 보고서에서 So와 동료[23]는 다공성 TiO2에 콜로이드 CIS 나노결정을 통합하여 PCE가 1.16%인 열처리되지 않은 이종접합 태양 전지를 제작했습니다. 회로망. Zhou et al. [24] 2에 도입됨 S3 CuInS2를 기반으로 한 태양 전지로의 버퍼 층 , 1.06%의 PCE를 달성했습니다. Chang et al. [25] Cu2 개발 에스큐인스2 -SILAR 프로세스를 통해 2.52%의 PCE를 갖는 ZnS 고체 상태 QDSSC. 이러한 장치의 성능은 일반적으로 TiO2 간의 재결합으로 인해 악화됩니다. 및 액체 전해질을 사용하는 장치에서 유사한 프로세스보다 빠른 정공 전도체. 재조합을 줄이고 효율성을 높이는 데 사용되는 중요한 접근 방식은 QD 흡수체 또는 TiO2를 수정하는 것입니다. 광양극, 예를 들어 QD의 로딩 양을 늘리거나, QD를 도핑하여 계면 밴드 정렬을 최적화하거나, 패시베이션 층을 사용합니다.
이전 연구에서 우리는 CuInS2를 사용하여 고체 소자를 제작하는 데 성공했습니다. 양자점 감응 TiO2 SILAR 방법을 통한 광양극 [26]. 여기서 소자의 효율을 더욱 향상시키기 위해 TiO2에 CIS QD를 도입하여 고체 태양전지를 제작하였다. 스핀 코팅 보조 SILAR 공정을 통한 메조포러스 층, TiO2의 기공에 QD를 완전히 채움 메조포러스층. QD감응 TiO2 최적화를 통해 SILAR 기반 정밀 증착과 광전극 어닐링 처리를 통해 박막을 증착한 결과 태양전지의 PCE는 3.13%로 나타났다. 우리가 아는 한, 이 결과는 CIS 기반 솔리드 스테이트 QDSSC의 최고의 성능 중 하나입니다.
인듐 아세테이트(In(OAc)3 , 99.99%)는 Alfa Aesar에서 구입했습니다. 구리(II) 염화물 이수화물(CuCl2 ·2H2 O, 99.99%), 황화나트륨 비수화물(Na2 S·9H2 O, 99.9%), 티타늄 이소프로폭사이드(99.9%), 염산(HCl, 물 중 37%), 2,2',7,7'-테트라키스-(N ,N -디-p-메톡시페닐아민)-9,9'-스피로비플루오렌(스피로-OMeTAD, 99.5%), 클로로벤젠(무수, 99.8%), 4-tert-부틸피리딘(tBP), 비스(트리플루오로메탄)술폰이미드 리튬염(Li- TFSI) 및 아세토니트릴(무수, 99.8%)은 Sigma-Aldrich에서 구입했습니다. TiO2 페이스트(DSL 18NR-T)는 Dyesol에서 구입했습니다. 모든 화학 물질은 추가 정제 없이 직접 사용되었습니다. 초순수 탈이온수는 수용액 제조에 사용되었습니다.
TiO2 70 nm 두께의 조밀한 층은 전구체 용액으로 에탄올(5 mL)에 희석된 티타늄 이소프로폭사이드(350 μL)와 HCl(35 μL)을 사용하여 4000 rpm에서 30초 동안 세척된 FTO 유리에 스핀 코팅하여 제작했습니다. . 그런 다음 필름을 실온에서 시작하여 100°C 증분으로 공기 중에서 어닐링하고, 각 증분에서 10분 동안 유지했습니다. 500 °C에서 필름을 1시간 동안 어닐링한 다음 자연 냉각시켰다. 다음으로 TiO2 메조포러스 층은 800 rpm에서 10 초 동안 컴팩트 층에 희석된 18NR-T 페이스트를 스핀 코팅한 후 열처리하여 2μm 두께 층을 달성하여 제작되었습니다.
CIS QD 감응 TiO2 스핀 코팅 보조 SILAR에 의해 박막을 제조하였다. 25 mM CuCl2 혼합물 80μL 및 50 mM In(OAc)3 TiO2에 떨어졌습니다. 메조다공성 층을 형성한 다음 800 rpm에서 20 초 동안 스핀 코팅합니다. 이어서, 80 μL의 100 mM Na2 S를 떨어뜨리고 800 rpm에서 20초 동안 스핀 코팅하였다. 두 단계를 하나의 주기로 표시했습니다. 각 단계 사이에 필름을 탈이온수로 헹구고 N2로 건조해야 합니다. . CIS QD의 결정성을 향상시키기 위해 광전극을 질소 분위기에서 200–500°C에서 30분 동안 열처리했습니다. 이어서, 정공 수송 물질(HTM)을 N2 하에서 스핀 코팅하였다. spiro-OMeTAD 300 mg, 클로로벤젠 2.91 μL, tBP 28.77 μL, Li-TFSI 126 μL의 적절한 농도의 용액을 사용하여 대기를 제거합니다. 마지막으로 상대전극으로 0.09 cm 2 활성영역을 열증착하여 금을 증착하였다. 정의되었습니다.
UV-vis 흡수 스펙트럼은 UV-vis 분광광도계(Perkin Elmer Lambda 950)에서 기록되었습니다. 단면 주사 전자 현미경(SEM)은 FEI nova nano SEM450으로 특성화되었습니다. 원소 매핑은 SEM의 액세서리인 ORBIS EDS(Energy Dispersive Spectroscopy)로 특징지어졌습니다. 태양전지의 전류밀도-전압(JV) 측정은 300 W 크세논 램프(모델 번호 XES-100S1, SAN-EI, Japan)가 장착된 솔라 시뮬레이터의 조명 하에서 표준 테스트 조건(25 °C, AM1.5, 100 mW·cm -2 ). 입사 광자-전류 변환 효율(IPCE)은 150 W 크세논 광원이 장착된 Enlitech QER3011 시스템으로 측정되었습니다. 전기화학 임피던스 분광법(EIS)은 − 0.1 ~ − 0.5 V의 다양한 순방향 바이어스에서 어두운 조건의 전기화학 워크스테이션(Zahner, Zennium)에서 수행되었으며, 주파수 범위와 함께 지속적으로 적용된 바이어스에 20mV AC 사인파 신호를 적용했습니다. 1 ~ 0.1 Hz. 시간 분해 광발광(TRPL)은 543nm 파장에서 피코초 펄스 다이오드 레이저(EPL 445)로 여기된 PL 분광계(Edinburgh Instruments, FLS 900)에 의해 사용되었습니다.
장치 아키텍처의 개략도가 그림 1에 나와 있으며, 장치에 준비된 여러 층을 구별하기 위해 가색으로 덮인 단면 SEM 이미지와 통합됩니다. 입자의 균일한 분포와 계면 사이의 우수한 접촉은 전하 캐리어 전달을 향상시키는 박막의 전기 전도도를 향상시킬 수 있습니다[27,28,29]. CIS 민감 TiO2의 원소 매핑 메조포러스 필름 전극도 EDX(Energy Dispersive X-ray) 분석을 통해 수행되어 필름 전체에 CIS가 균일하게 분포되어 있음을 입증하는 명확한 증거를 제공합니다.
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아 장치 아키텍처의 개략도. ㄴ 태양 전지의 단면 SEM 이미지(20 주기로 준비되고 400 °C에서 어닐링된 샘플에 해당). ㄷ TiO2에서 Cu, In 및 S 원소의 원소 분포 맵 /CIS 레이어
CIS QD감응 TiO2 제작과정 우리 연구에서 광전극은 그림 2에 개략적으로 도시되어 있다. 이 연구에서 채택된 스핀 코팅 보조 SILAR 방법이 QD 증착량을 정확하게 제어할 수 있다는 점을 지적할 가치가 있다. 메조포러스 TiO2에 통합된 CIS QD의 양 UV-vis 흡수 스펙트럼을 사용하여 층을 평가했습니다. 그림 3a는 다양한 스핀 코팅 보조 SILAR 사이클에 따른 스펙트럼의 변화를 보여줍니다. 4주기 수행 후 훨씬 적은 양의 CIS QD만 TiO2에 증착됩니다. TiO2의 낮은 흡광도에 의해 표시되는 필름 /CIS 광전극. 사이클 수의 증가는 흡광도의 증가와 흡수 개시의 약간의 적색 이동을 초래하며, 이는 도 3a의 삽입도에 도시된 바와 같이 짙은 황색에서 흑색으로 광전극의 색상 변화에 상응한다. 그 후 TiO2로 광전지 장치를 제작하고 특성화했습니다. /CIS 광전극.
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CIS QD 감응 TiO2 제작 공정 개략도 광전극
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아 CIS QD 감응 TiO2의 UV-vis 흡수 스펙트럼 서로 다른 사이클을 가진 스핀 코팅 보조 SILAR에 의해 준비된 필름. 삽입된 사진은 해당 광전극 필름의 사진입니다. ㄴ 다른 주기에서 준비된 QDSSC의 J-V 곡선
그림 3b는 CIS QDSSC의 J-V 곡선을 보여줍니다. 스핀 코팅 보조 SILAR 사이클 수가 증가함에 따라 JSC 및 PCE는 2.49 mA cm −2 에서 점차적으로 증가합니다. 및 4 주기의 경우 0.14% ~ 4.21 mA cm −2 20 주기 동안 0.75%, 그 다음 4.05 mA cm −2 로 감소 24 주기에 대해 각각 0.72% 및 0.72%로 표 1에 명확하게 표시되어 있습니다. 이 결과는 초기 단계의 주기 프로세스가 TiO2의 덮이지 않은 영역을 다시 채워 CIS QD의 적용 범위를 늘리는 것을 목표로 함을 보여줍니다. 메조포러스층. TiO2 표면에 QD 로딩량의 향상과 QDs monolayer의 형성은 의심의 여지가 없습니다. 광양극은 조명 아래에서 훨씬 더 많은 여기된 전자를 생성하는 데 유리하며, 이는 태양 전지의 광전류를 증가시킬 것입니다[30]. 또한 TiO2에 대한 더 높은 표면 적용 범위 CIS QD의 로딩량 증가로 달성됩니다. HTM에 직접 노출되는 표면적의 감소는 TiO2에서 발생하는 전하 재결합 과정의 억제에 유리합니다. /HTM 인터페이스, 따라서 VOC의 극적인 증가로 이어집니다. 및 특히 초기 주기에서 FF의 개선. 그러나 CIS 층의 두께는 추가 QD 로딩으로 인해 각 스핀 코팅 보조 SILAR 사이클 후에 지속적으로 증가할 수 있습니다. CIS 층에서 전하 재결합의 발생 확률이 증가하기 때문에 QD 층에서 TiO2로 광발생 전자를 수송하는 과정 매트릭스는 그림 4의 개략도에서 볼 수 있듯이 더 어려워질 것입니다. QD 전도대(CB)의 전자는 표면 결함 상태[31, 32]에 의해 갇힐 수 있으며, 이는 재결합 중심 역할을 하여 결국 장치의 열화. 한편, QD CB의 전자와 QD VB의 정공의 바람직하지 않은 재결합 경로는 CIS에서 TiO2로의 전자 주입을 방해할 수 있습니다. 또한. 따라서 이러한 효과에 대한 평가 및 검증 후에 본 작업에서 증착 CIS QD에 대해 이상적인 주기 수(20)를 수행해야 함을 분명히 나타냅니다.
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QDSSC에 존재하는 전자 이동 및 전하 재결합의 주요 경로의 개략도
그런 다음 어닐링 처리가 태양광 소자의 성능에 미치는 영향을 평가합니다. 그림 5는 CIS QD 감응 TiO2의 흡수 변화를 나타냅니다. 어닐링 온도가 다른 필름. 어닐링 온도가 증가함에 따라 흡수가 점진적으로 향상됨을 알 수 있다. 흡광도는 400 °C의 온도에서 포화 값에 도달합니다. 동시에 과도한 어닐링 처리는 응집 및 산화 발생으로 인해 CIS QD 증감제를 열화시킨다[33]. 어닐링 온도가 500 °C까지 더 올라가면 흡광도가 감소합니다. 따라서 과도한 어닐링 온도(> 400 °C)의 상승은 전지 소자의 성능에 불리한 것으로 추론된다.
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TiO2의 UV-vis 흡수 스펙트럼 /다른 온도에서 열처리된 CIS 광전극
시뮬레이션된 AM1.5 태양광 조명 하에서 측정된 QDSSC의 J-V 곡선은 그림 6a에 나와 있으며, 서로 다른 어닐링 온도를 가진 셀 장치의 광전류-광전압 특성을 비교합니다. 자세한 매개변수는 표 2에 나열되어 있습니다. 200 °C에서 열처리된 광전극을 기반으로 한 소자는 훨씬 더 낮은 JSC를 나타냅니다. 5.63 mA cm −2 . 상대적으로 높은 JSC 7.76 mA cm −2 TiO2를 어닐링하여 얻었습니다. /CIS 광전극 300 °C. 400 °C에서 장치는 VOC와 함께 3.13%의 가장 높은 PCE를 나타냅니다. 0.68 V의 JSC 11.33 mA cm −2 및 0.41의 FF. 향상된 JSC 더 높은 온도에서 어닐링 처리로 광전극에 대한 UV-vis 스펙트럼에 대한 유익한 광 수확 향상의 결과입니다. 그럼에도 불구하고 온도를 500 °C까지 증가시키면 더 이상 태양 전지의 성능을 향상시킬 수 없으며 불행히도 JSC가 크게 감소합니다. 및 PCE. 따라서 필름은 400 ° 에서 어닐링되었습니다. C는 다른 세 가지 샘플과 비교하여 최고의 광전지 성능을 나타냅니다. 광 흡수 및 전자 생성 특성을 평가하기 위해 IPCE 스펙트럼이 그림 6b에 나와 있습니다. 어닐링 온도가 400 ° 인 QDSSC에 대해 400~550 nm 사이의 가시 파장 범위에서 66% 값으로 강한 광응답을 나타냅니다. C, 200 ° 에 비해 거의 20% 향상 C. 더 높은 IPCE 응답은 일반적으로 스펙트럼 영역에서 QD의 뛰어난 흡수율에 기인합니다. 스펙트럼에 따르면 JSC의 변동 경향에 따라 더 넓은 응답 파장 범위와 더 높은 IPCE 값이 나타남을 알 수 있습니다. J-V 측정에서 관찰된 바와 같이. 결과는 적절한 어닐링 처리가 CIS와 TiO2 간의 강제 인터페이스 연결 형성에 잠재적으로 더 유리하다는 해석으로 뒷받침될 수 있습니다. , 따라서 QDSSC에서 효과적인 전자 이동으로 이어집니다[34].
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아 J-V 곡선 및 b TiO2 기반 셀 장치의 IPCE 스펙트럼 /다른 온도에서 열처리된 CIS 광전극
전하 캐리어의 이동 및 재결합 과정을 분석하기 위해 EIS에서 장치를 추가로 조사합니다. 그림 7a는 − 0.4 V 바이어스에서 얻은 EIS 결과의 Nyquist 플롯을 표시하고 등가 회로에서 평가된 적합 값은 표 3에 나열되어 있습니다. 여기서 전자 수명은 τ로 추정할 수 있습니다. n =R r × C μ [35,36,37]. HTM/상대 전극 인터페이스에서 전하 이동 저항 Rct 고주파수 반원과 관련된 것은 명백한 차이를 나타내지 않지만 동일한 HTM 및 상대 전극이 현재 QDSSC에 사용되었습니다. 재조합 저항의 모의 데이터 R r 저주파 반원과 관련된 것은 광전극/HTM 계면에서의 전자 전달 과정을 나타냅니다. TiO2가 있는 QDSSC에 대한 이 데이터 400 °C에서 어닐링된 /CIS 광전극은 다른 것들에 비해 더 크며, 이는 계면 재결합이 억제되어 VOC가 향상되기 때문입니다. . 또한, 수명이 긴 전하 캐리어는 전하 수집 효율의 개선에 유리할 수 있으므로 IPCE 및 JSC의 상당한 발전에 기여할 수 있습니다. [6]. 표 3에 따르면, 이 경우 TiO2 400 °C에서 열처리된 /CIS 광전극은 τ의 가장 높은 값을 유지하는 것으로 표시됩니다. n , ∼ 117 ms, 따라서 JSC의 가장 높은 값을 산출합니다. J-V 측정에서 관찰된 바와 같이. 그럼에도 불구하고 τ n 500 °C의 더 높은 온도가 적용될 때 ~ 78 ms로 떨어집니다. V앱 -의존 C μ 및 R r EIS 측정에서 추출한 값은 각각 그림 7b와 c에 나와 있습니다. C μ V앱과 함께 기하급수적으로 증가 , 이론적 근거에서 예상한 대로. 유사한 C μ 모든 셀의 값은 서로 다른 어닐링 온도가 TiO2의 위치에서 이동을 일으키지 않음을 보여줍니다. CB [38, 39]. 또한, 온도가 200에서 400 °C로 증가함에 따라 R r 가치가 점차 향상됩니다. 광전극/HTM 계면에서 일어나는 재결합 속도는 R에 반비례하기 때문에 r [39] R의 값이 클수록 r TiO2 기반의 태양전지에서 일어나는 감소된 재조합율을 의미 /CIS 광전극은 400 °C에서 열처리되었습니다. 전반적으로 이러한 EIS 결과로부터 셀 디바이스는 TiO2 CB. 또한 TiO2 기반 태양 전지의 낮은 재결합 속도와 긴 전자 수명을 지원합니다. /CIS 광전극은 400 °C에서 어닐링되어 VOC 향상에 도움이 됩니다. , JSC J-V 곡선에서 관찰된 바와 같이 광전극에 어닐링 처리된 세포에 대한 FF 값.
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아 어두운 곳에서 - 0.4 V 바이어스에서 측정된 셀 장치의 EIS 스펙트럼. a의 삽입 임피던스 스펙트럼에 맞게 시뮬레이션된 등가 회로를 보여줍니다. RS 기판 저항을 나타냅니다. Rct 및 CPE는 각각 HTM/상대 전극 인터페이스에서 전하 전달 저항 및 커패시턴스를 나타냅니다. R r 및 C μ 광전극/HTM 계면에서의 재결합 저항과 화학적 정전용량을 각각 나타낸다. ㄴ C μ 및 c R r 다른 인가 전압에서(Vapp ), 임피던스 스펙트럼의 피팅에서 계산
전하 이동에 대한 어닐링 온도의 영향을 더 명확히 하기 위해 샘플의 시간 분해 과도 광발광(TRPL) 스펙트럼이 그림 8에 표시됩니다. 광양극의 PL 수명은 더 많은 전자가 CIS에서 TiO로 이동할 수 있음을 나타내는 어닐링 온도2 효율적으로 QD 내부의 내부 광 생성 캐리어 재조합 가능성을 어느 정도 줄입니다. 전자 이동 속도의 계산에 따르면(ket ) [40, 41], TiO2 기반의 태양 전지가 400 °C에서 어닐링된 /CIS 광전극은 더 높은 ket를 가집니다. 1.17 × 10 7 의 값 s −1 , 따라서 QDSSC의 우수한 전하 이동 성능을 제공합니다. 결과적으로 적절한 어닐링 처리가 TiO2에서 효과적인 연결을 얻는 데 잠재적으로 더 유리하다는 것을 뒷받침하는 추가 증거를 제공합니다. /QDs 인터페이스 [33]는 QDSSC에서 전하 캐리어를 전송하는 데 매우 유용하여 효율성을 높입니다.
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CIS QD 감응 TiO2의 TRPL 스펙트럼 영화. 삽입된 그림은 PL 수명과 전자 이동 속도를 나타냅니다.
요약하면, CIS QD 감응 TiO2 박막은 스핀 코팅 보조 SILAR 방법으로 얻어졌으며 고체 상태 QDSSC의 유망한 광전극으로 추가로 사용되었습니다. 스핀 코팅을 이용한 SILAR 방식은 QD 증착량을 정확하게 조절할 수 있다. 사이클 수를 늘리면 흡수 능력이 향상되어 조명 아래에서 더 많은 전자가 생성될 수 있습니다. TiO2에서 일어나는 전하 재결합 과정 /HTM 인터페이스는 QD 로딩량이 증가함에 따라 억제됩니다. 그러나 사이클 수의 과도한 증가로 인해 더 두꺼운 CIS 층에서 바람직하지 않은 재결합 경로가 나타날 수 있으며, 이는 장치 성능에 극도로 해롭습니다. 다음과 같은 고온 어닐링 처리는 CIS QD와 TiO2 간의 접촉을 향상시키는 데 중요한 역할을 합니다. 광양극 및 내부 광 생성 캐리어 재결합 가능성 감소. J-V 특성 및 EIS 결과에 따르면 TiO2에 가장 적합한 Annealing 온도 /CIS 광전극 필름은 400 °C이어야 하며, 이는 3.13%의 최고 효율과 117 ms의 가장 긴 전자 수명을 나타냅니다. 400 ~ 550 nm 및 ket 사이에서 66%의 IPCE 1.17 × 10 7 s −1 솔리드 스테이트 QDSSC로도 달성됩니다. 이 연구는 높은 광기전 성능을 가진 다른 종류의 감광 광전극을 제조하는 방법을 밝혀줄 것이며 다음 연구는 전지 소자의 안정성을 향상시키는 데 중점을 둘 것입니다.
전도대
구리 인듐 황화물 양자점
에너지 분산 분광법
전기화학 임피던스 분광법
채우기 비율
입사 광자-전류 변환 효율
단락 광전류 밀도
전력 변환 효율
양자점 감응 태양 전지
주사전자현미경
연속적인 이온층 흡착 및 반응
시간 분해 광발광
원자가 밴드
개방 회로 전압
나노물질
초록 UV-C 발광 다이오드(UV-C LED)의 기판이 일반적으로 사용되기 때문에 재료 가공성과 격자 불일치 사파이어를 고려하십시오. 그러나 이들의 높은 굴절률은 빛의 내부 전반사(TIR)를 일으켜 일부 빛을 흡수할 수 있습니다. , 따라서 광 추출 효율(LEE)을 감소시켰습니다. 본 연구에서는 광추출 효율을 시뮬레이션하고 평가하기 위해 광학 시뮬레이션 소프트웨어인 Ansys SPEOS를 사용한 1차 광학 설계를 통해 사파이어 기판 도광층의 두께를 최적화하는 방법을 제안합니다. 도광층 두께가 150~700μm인 AlGaN UV-C
초록 여기에서 우리는 낮은 전류 밀도에서 질화물 마이크로 발광 다이오드(micro-LED)의 작동 동작 및 물리적 메커니즘에 대한 포괄적인 수치 연구를 보고합니다. 편광 효과에 대한 분석은 마이크로 LED가 낮은 전류 밀도에서 더 심각한 양자 구속 스타크 효과를 겪는다는 것을 보여주며, 이는 효율성을 개선하고 안정적인 풀 컬러 방출을 실현하는 데 어려움을 일으키고 있습니다. 최적의 작동 조건을 결정하고 낮은 전류 밀도에서 마이크로 LED의 구조 설계를 최적화하기 위해 캐리어 전송 및 매칭을 분석합니다. 활성 영역의 양자 우물 수가
