Heterojunction PbS Nanocrystal Solar Cells with Oxide Charge-Transport Layers
Source abstract
Abstract
Oxides are commonly employed as electron-transport layers in optoelectronic devices based on semiconductor nanocrystals, but are relatively rare as hole-transport layers. We report studies of NiO hole-transport layers in PbS nanocrystal photovoltaic structures. Transient fluorescence experiments are used to verify the relevant energy levels for hole transfer. On the basis of these results, planar heterojunction devices with ZnO as the photoanode and NiO as the photocathode were fabricated and characterized. Solution-processed devices were used to systematically study the dependence on nanocrystal size and achieve conversion efficiency as high as 2.5%. Optical modeling indicates that optimum performance should be obtained with thinner oxide layers than can be produced reliably by solution casting. Room-temperature sputtering allows deposition of oxide layers as thin as 10 nm, which enables optimization of device performance with respect to the thickness of the charge-transport layers. The best devices achieve an open-circuit voltage of 0.72 V and efficiency of 5.3% while eliminating most organic material from the structure and being compatible with tandem structures.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Quantum Dots Synthesis And Properties · Chalcogenide Semiconductor Thin Films · Copper-based nanomaterials and applications
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
School of Applied and Engineering Physics and ‡School of Chemical and Biomolecular Engineering, Cornell University, Ithaca, New York 14853, United States
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