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紫外臭氧诱导表面钝化以提升Cu2ZnSnS4太阳能电池性能
摘要： 界面特性一直被认为是影响半导体器件性能的最关键因素之一。本研究通过在室温下采用紫外臭氧处理，实现了Cu2ZnSnS4（CZTS）与CdS缓冲层界面间的高效表面钝化。该钝化处理使器件的短路电流密度（Jsc）从11.70 mA/cm2显著提升至18.34 mA/cm2，从而将CZTS太阳能电池的效率从3.18%提高到5.55%。表面化学研究表明，紫外臭氧暴露导致CZTS表面形成富Sn-O层，该层钝化了悬挂键并在CZTS/CdS界面处形成了超薄能量势垒层。光致发光（PL）测量证实，该势垒层可减少太阳能电池中的非辐射复合损耗。通过时间分辨PL测得的CZTS太阳能电池中少数载流子寿命延长，进一步验证了紫外臭氧处理诱导的界面钝化效应。本研究为CZTS薄膜的表面钝化提供了一种快速、简单且非常有效的方法，从而提升了CZTS太阳能电池的性能。
关键词： 铜锌锡硫硒太阳能电池，紫外臭氧处理，界面改性，表面钝化
更新于2025-11-21 11:01:37
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紫外-臭氧处理二氧化钛表面以提升低温平面钙钛矿太阳能电池的效率与稳定性
摘要： 作为经典电子传输层，高结晶性TiO?已被广泛应用于钙钛矿太阳能电池（PSCs）中，然而其高温制备工艺推高了制造成本并限制了应用范围。本研究报道了一种紫外臭氧辅助策略来改性低温TiO?界面以优化PSCs性能。除获得更匹配的功函数和增强的内建电场外，改性TiO?上结晶的钙钛矿薄膜晶格应变也得到一定程度释放。通过超快瞬态吸收技术深入分析载流子动力学发现，改性器件中的非辐射复合显著减少。值得注意的是，瞬态表面光电压结果表明紫外臭氧改性能有效抑制光照下钙钛矿薄膜的分解?；谡庑┯攀疲闷骷瓜殖龈诺男屎妥吭降奈榷ㄐ?。这种低温制备策略为开发低成本、高效且稳定的钙钛矿器件提供了可行方案。
关键词： 界面钝化、紫外臭氧处理、光催化、低温TiO2、钙钛矿太阳能电池
更新于2025-09-19 17:13:59
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氧化镍表面处理以提高倒置钙钛矿太阳能电池的效率
摘要： 诸如CH3NH3PbI3等有机-无机杂化钙钛矿因其高吸收系数、低激子结合能和长扩散长度，被视为下一代光伏材料中最具前景的候选材料之一。本研究选用NiOx作为空穴传输材料，因其金属氧化物在空气中具有优异稳定性。我们采用常规溶胶-凝胶法制备了NiOx薄膜，发现需经高温退火（500°C）才能确保钙钛矿太阳能电池（PSC）效率超过15%。低温退火（100°C）无法使前驱体材料完全转化为致密NiOx薄膜，而中温退火（300°C）制备的NiOx基PSC因电阻较大导致效率较低。值得注意的是，我们发现对300°C退火的NiOx薄膜进行紫外臭氧处理可降低器件电阻，经此处理的300°C退火NiOx使冠军器件效率达到16%。该研究实现了溶胶-凝胶法制备NiOx在高效PSC中的低温退火，这种简便的表面处理工艺有望推广至其他金属氧化物光电器件。
关键词： 钙钛矿太阳能电池、NiOx、退火温度、溶胶-凝胶法、紫外臭氧处理
更新于2025-09-11 14:15:04