Flexible solar cells based on PEDOT:PSS and vertically aligned silicon structures

Autor: Vyacheslavova, Ekaterina, Uvarov, Alexander, Neplokh, Vladimir, Maksimova, Alina, Baranov, Artem, Gudovskikh, Alexander
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2023
Předmět:
DOI: 10.18721/jpm.161.201
Popis: Photovoltaic properties of hybrid solar cells based on poly-(3,4 ethylenedioxythiophene): polystyrene sulfonate (PEDOT:PSS) and Si nanowires (SiNWs) are studied. High values of the open circuit voltage (VOC) and external quantum efficiency (EQE) at short wavelength region obtained for planar solar cells indicate sufficient passivation properties of n-Si/PEDOT:PSS interface. A technology for filling SiNWs (6 µm in height and 1.7 µm in diameter) with PEDOT:PSS has been developed using G-coating. Compared with planar hybrid cell, SiNWs/PEDOT:PSS cell exhibit lower total reflectance (~ 12%) and higher EQE in the long wavelength region. It should be stressed that an increase in the PEDOT:PSS layer thickness by the combination of the G-coating and spin coating methods does not affect the short wavelength region of EQE. This fact is important for development of flexible solar cells based on SiNWs.
Изучены фотоэлектрические свойства гибридных солнечных элементов на основе кремниевых нановолокон (SiNWs) и поли(3,4-этилендиокситиофен)-полистиролсульфоната (PEDOT:PSS). Высокие значения напряжения холостого хода (Vхх) и внешней квантовой эффективности в коротковолновой области, полученные для планарных солнечных элементов, указывают на достаточные пассивирующие свойства интерфейса n-Si/PEDOT:PSS. Технология заполнения SiNWs (6 мкм в высоту и 1.7 мкм в диаметре) слоем PEDOT:PSS была разработана с использованием метода G-центрифугирования. По сравнению с подобным кремниевым планарным элементом, солнечный элемент с радиальным p–n-переходом демонстрирует гораздо более низкий общий коэффициент отражения (~ 12%) и более высокую квантовую эффективность в диапазоне длин волн 430–1200 нм. Следует подчеркнуть, что увеличение толщины слоя PEDOT:PSS за счет комбинации G- и горизонтального центрифугирования не влияет на коротковолновую область EQE. Этот факт важен для разработки гибких солнечных элементов на основе вертикально-ориентированных структур.
Databáze: OpenAIRE