1. Diagrama de células estructura de perovskita figura solar; (b) el diagrama de nivel de energía de un proporciones de inyección de perovskita de la diferente plata; voltaje del dispositivo (c) perovskita inyección en las proporciones de los diferentes plata - curva de eficiencia de corriente.
Figura 2. (a) exploración de sección transversal del microscopio de sonda Kelvin para caracterizar la estructura trans de la disposición de nivel de célula solar orgánica, (b) a través del algoritmo de deconvolución para restaurar la verdadera distribución de potencial del dispositivo.
En los últimos años, nueva célula solar de película fina, por ejemplo, los dispositivos orgánicos / inorgánicos perovskita híbrido, dispositivos fotovoltaicos orgánicos y similares, por su bajo costo, alta eficiencia, estructura simple, de transporte flexibles, etc., causados preocupación generalizada para la célula solar de película delgada y Es uno de los determinantes importantes del rendimiento del dispositivo. Cómo regular y caracterizar eficazmente la disposición del nivel del dispositivo es comprender el dispositivo, Mecanismo de trabajo, detección del material de guía y optimización del proceso del dispositivo y otro punto de entrada importante.
Recientemente, la Academia de Ciencias de China, el Instituto Suzhou de Nanotecnología y el investigador nanobiónico Chen Li grupo de tareas mástil en la regulación de la distribución del nivel de células solares de película delgada y la caracterización de dos aspectos del progreso de la investigación:
1. En dispositivos fotovoltaicos perovskita híbridos orgánicos / inorgánicos, la relación entre el dopaje material, la regulación del nivel de energía y el rendimiento del dispositivo se entiende profundamente. Los cálculos de los primeros principios muestran que el orbital externo de electrones de los iones metálicos es orgánico / inorgánico estructura de perovskita puede ser un determinante importante de la cinta, lo que afecta a sus propiedades ópticas y eléctricas del material. extranjero reportados por varios grupos, pequeña cantidad de iones metálicos reemplazar Pb2 + puede mejorar efectivamente el rendimiento del dispositivo, pero la estructura y la evolución del nivel de rendimiento del dispositivo falta de estudio en profundidad del mecanismo de interacción. Mast Chen Li TF usando las porciones de reemplazo de Pb2 + Ag + estados aceptores de perovskita en la introducción, de manera que la forma original de la de tipo n de material de perovskita nivel de Fermi se mueve hacia el centro de la banda prohibida, esta presentación Que efectivamente puede reducir la concentración de electrones en la perovskita y beneficiar el transporte balanceado del portador. Al optimizar la proporción de dopaje de plata, mejora la cristalinidad del material de perovskita y mejora la morfología y la corriente de la película. cinética en estos factores sinérgicos, estructura de perovskita trans dispositivo planar heterounión (ITO / Cu: NiOx / perovskita / PCBM / Ag). eficiencia de 16,0% a 18,4% (Fig. 1) más allá. La interacción entre la concentración de portadores de perovskita y el rendimiento del dispositivo fue confirmada por el modelo de circuito equivalente. Los resultados de investigación relacionados fueron publicados en Nano Lett.
2. El dispositivo fotovoltaico de película delgada orgánica, el dispositivo caracterizado por una condición de nivel cuantitativamente disposición trans del dispositivo para las células solares de película delgada apiladas en una configuración cerrada tal vertical, la actual falta de medios efectivos de dispositivos de medición del trabajo intuitivamente estructura de nivel bajo condiciones (Operando) a. mástiles Chen Li TF en Nat. Commun. informado de una sección transversal de escaneado Kelvin microscopio de sonda (SKPM sección transversal), puede causar un cortocircuito, circuito abierto, y dispositivos de iluminación tal como una condiciones de estado oscuros la medición de la estructura de nivel, pero el nivel de disposición de medición cuantitativa todavía espera de nuevos estudios, grupo mástiles encontró Chen Li brazo punta / voladizo efectos de convolución son factores importantes que afectan a la medición cuantitativa de la estructura de nivel de energía del dispositivo, en presencia de la interfaz anti-tipo mutaciones nivel de dispositivo (ITO / ZnO / / MoOx / al BHJ) efecto de convolución, incluso puede ocultar la verdadera distribución de potencial, dibujar la dirección equivocada de la incorporada en el campo eléctrico. para solucionar este problema, y Lu Grupo de Trabajo Shulong cooperación, GaAs cultivadas por punta de calibración función molecular beam epitaxy / GaInP transferencia heterounión, la punta se retira por medio de un algoritmo de deconvolución efecto de promediación, reduciendo el nivel de disposición de dispositivo de trans-real (Fig. 2). fase La investigación publicada en Nano Energía, y en el "Journal of Chemical Physics" escrito monografías.
La investigación fue apoyada por la Universidad de Washington profesor Alex Jen, Instituto de Suzhou de Nano investigador Lu Shulong y Ma Chang, de otros trabajos de investigación de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China, Ministerio de Ciencia y programas y proyectos clave de financiación de I + D financiados por la Academia China de Ciencias de equipos científicos y de investigación y desarrollo las condiciones de apoyo.
