高比功率柔性过渡金属硫族化物太阳能电池
应用物理
2022-01-24 v2 材料科学
摘要
半导体过渡金属硫族化物（TMDs）因其超高光学吸收系数、理想带隙和自钝化表面，有望用于柔性高比功率光伏器件。然而，诸如金属接触-TMD 界面的费米能级钉扎以及传统掺杂方案的不适用等挑战，使大多数 TMD 太阳能电池的功率转换效率（PCE）未能超过 2%。此外，在柔性衬底上的制备往往会污染或损伤 TMD 界面，进一步降低性能。在此，我们通过采用以下方法解决这些基本问题：1）透明石墨烯接触以缓解费米能级钉扎，2）\rm{MoO}_\it{x} 覆盖层用于掺杂、钝化和抗反射，以及 3）一种洁净、无损伤的直接转移方法以在轻质柔性聚酰亚胺衬底上实现器件。这些使柔性 TMD（）太阳能电池实现了 5.1% 的创纪录 PCE 和 的创纪录比功率，后者与主流薄膜太阳能技术碲化镉、铜铟镓硒、非晶硅和 III-V 族相当。我们进一步预测 TMD 太阳能电池的比功率可达 ，从而为从航空航天到可穿戴和植入式电子的广泛行业创造前所未有的机遇。
引用
@article{arxiv.2106.10609,
title = {High-Specific-Power Flexible Transition Metal Dichalcogenide Solar Cells},
author = {Koosha Nassiri Nazif and Alwin Daus and Jiho Hong and Nayeun Lee and Sam Vaziri and Aravindh Kumar and Frederick Nitta and Michelle Chen and Siavash Kananian and Raisul Islam and Kwan-Ho Kim and Jin-Hong Park and Ada Poon and Mark L. Brongersma and Eric Pop and Krishna C. Saraswat},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.10609},
year = {2022}
}
备注
39 pages; v2: some references reformatted