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Role of Interfacial Oxide Layer in MoOx/n-Si Heterojunction Solar CellsPapel de la capa de óxido interfacial en las células solares de heterounión MoOx/n-Si

Resumen

La capa de óxido interfacial desempeña un papel crucial en una célula solar de heterounión MoOx/n-Si (MSHJ); sin embargo, aún no se ha aclarado la naturaleza de esta capa interfacial. En este estudio, basándonos en los resultados experimentales, analizamos teóricamente el papel de la capa de óxido interfacial en el transporte de portadores de carga del dispositivo MSHJ. La capa de óxido interfacial se considera como dos capas: una capa de óxido interfacial semiconductora cuasi tipo p (SiOx(Mo))1 en la que existían numerosos centros cargados negativamente debido a vacantes de oxígeno e híbridos ternarios relacionados con iones de molibdeno y una capa tampón (SiOx(Mo))2 en la que la cantidad de enlaces Si-O estaba dominada por una pasivación relativamente buena. El espesor de (SiOx(Mo))1 y el espesor de (SiOx(Mo))2 eran de unos 2,0 nm y 1,5 nm, respectivamente. Los resultados de la simulación revelaron que la capa cuasi tipo p se comportaba como un material semiconductor con una amplia brecha de banda de 2,30 eV, facilitando el transporte de huecos para los centros cargados negativamente. Además, la capa tampón con una brecha de banda óptica de 1,90 eV desempeñó un papel crucial en la pasivación de los dispositivos MoOx/n-Si. Además, los centros de carga negativa de la capa interfacial tenían funciones duales tanto en la pasivación del campo como en los procesos de tunelización. En combinación con los resultados experimentales, nuestro modelo aclara la física interfacial y el mecanismo de transporte de portadores para una célula solar MSHJ y proporciona una vía eficaz hacia la alta eficiencia de las células solares MSHJ.

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