研究目的
研究钴掺杂对纳米结构ZnO/CuO异质结太阳能电池能带排列及性能的影响。
研究成果
该研究表明，优化能带排列对提升ZnO/CuO异质结太阳能电池性能至关重要。在ZnO纳米棒中掺杂高达10%的钴并插入20纳米厚的MoO3缓冲层，使功率转换效率显著提高到2.11%。这些发现为进一步改进氧化物基异质结太阳能电池铺平了道路。
研究不足
该研究受限于化学浴沉积技术的技术约束，以及掺杂浓度和缓冲层厚度存在优化空间以进一步提升太阳能电池性能的可能性。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用低温且经济高效的化学浴沉积技术制备ZnO纳米棒和CuO纳米结构，利用X射线光电子能谱估算能带偏移量。
2：样本选择与数据来源：
制备了不同钴掺杂浓度（x=0、0.05、0.10、0.15和0.20）的Zn1?xCoxO样品。
3：15和20）的Zn1?xCoxO样品。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：包括FEI Inspect S50扫描电子显微镜、Rigaku SmartLab X射线衍射仪、VARIAN Cary 50 Scan紫外-可见分光光度计、n&k 1200分析仪、XPS光谱采集装置、MMR H-50霍尔测量仪及范德堡控制器、Keithley 2450源表、Oriel IQE 200仪器、Agilent/HP 4274A多频LCR表以及Omicron Bode 100分析仪。
4：实验流程与操作步骤：
制备过程包含化学浴沉积，随后通过SEM、XRD、紫外-可见光谱、XPS、霍尔测量、J-V特性测试、EQE测量、电容测量及阻抗谱分析进行表征。
5：数据分析方法：
包括Rietveld精修法、Tauc图计算带隙、Mott-Schottky分析掺杂浓度与内建电势，以及等效电路模型用于阻抗谱分析。
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获取完整内容-
FEI Inspect S50
Inspect S50
FEI
Morphological characterization of prepared ZnO nanorods, CuO nanostructures, and MoO3 layer.
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Rigaku SmartLab X-ray diffractometer
SmartLab
Rigaku
Analysis of crystal structures.
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Keithley 2450 source meter
2450
Keithley
Measurement of the current–voltage (J–V) characteristics of the solar cells.
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Agilent/HP 4274A multi-frequency LCR meter
4274A
Agilent/HP
Capacitance measurements.
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VARIAN Cary 50 Scan UV-Vis spectrometer
Cary 50 Scan
VARIAN
Calculation of absorption spectra.
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n&k 1200 Analyzer
1200 Analyzer
n&k
Measurement of the thickness of different nanostructured layers.
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Oriel IQE 200 instruments
IQE 200
Oriel
Measurement of external quantum efficiency (EQE) spectra.
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Omicron Bode 100 analyzer
Bode 100
Omicron
Analysis of impedance spectra.
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