Физика поверхности, тонкие пленки
Электрические свойства тандемных солнечных элементов на основе пленок металлоорганических перовскитов, нанесенных на тонкопленочные кремниевые солнечные элементы
Г. В. Ненашевa,
Н. А. Фокинаab,
М. С. Дунаевскийa,
А. Н. Алешинa a Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия
b Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина), Санкт-Петербург, Россия
Аннотация:
Представлены результаты исследования морфологических и электрических свойств многослойных структур, созданных на основе тонких пленок металлоорганических галогенидных перовскитов (organometallic halide perovskites, OHP), CH
$_3$NH
$_3$PbI
$_3$, нанесенных на поверхность солнечных элементов (СЭ) на основе кристаллического кремния (
$c$-Si). Исследования морфологии и электрических свойств полученных структур проводились методами атомно-силовой микроскопии (АСМ), вольт-амперной (ВАХ) характеризации и импедансной спектроскопии. Результаты АСМ исследований показали заметные морфологические различия между синтезированными образцами. Анализ ВАХ при 300 K показал, что все образцы обладают улучшенной фотопроводимостью по сравнению с чистым
$c$-Si, что указывает на положительный эффект перовскитного слоя. Из анализа результатов импедансной спектроскопии следует, что образец со слоем перовскита на
$c$-Si в темноте имеет два полукруга в комплексной плоскости импеданса, что свидетельствует о наличии двух различных механизмов, таких как диффузия ионов или перезарядка, которые при освещении сливаются в один механизм из-за изменения концентрации носителей заряда. Полученные результаты открывают новые возможности для оптимизации и улучшения рабочих характеристик тандемных
$c$-Si СЭ следующего поколения с верхними слоями на основе металлоорганических галогенидных перовскитов.
Ключевые слова:
импедансная спектроскопия, электропроводность, солнечные элементы, металлоорганические перовскиты, кристаллический кремний.
Поступила в редакцию: 14.12.2023
Исправленный вариант: 14.12.2023
Принята в печать: 25.12.2023
DOI:
10.61011/FTT.2024.02.57250.271