محدود کردن فرآیند بازترکیب در سلول‌های خورشیدی حساس شده به نقطه کوانتومی PbS با استفاده از تعداد چرخه‌های مختلف پوشش‌دهی فیلم‌های ZnS

Abstract

بازده تبدیل نسبتا کم انرژی (PCE) سلول های خورشیدی حساس شده به نقاط کوانتومی (QDSSCs) به بازترکیب بار در سطوح مشترک مربوط می­ شود. فرایند بازترکیب بار را می­توان با پوشاندن لایه QD با یک نیمه ­رسانای گاف پهن مانند ZnS، که به عنوان یک لایه مسدود کننده بین QD ها و مواد انتقال حفره (HTM) عمل می ­کند، متوقف کرد. در مطالعه حاضر، برای بهبود PCE از سلول­های خورشیدی حساس به نقطه کوانتومی PbS، لایه مسدود کننده ZnS بر روی PbS (QDs) با استفاده از روش جذب و واکنش متوالی لایه یونی (SILAR) در دمای اتاق و فشار محیط، با موفقیت ساخته شد. اثر ضخامت لایه ZnS بر خواص فتوولتائیک با تغییر تعداد چرخه­ های پوشش­ دهی (n) مورد بررسی قرار گرفت.. نتایج تجربی نشان داد که لایه مسدود کننده ZnS عملکرد فتوولتائیکی QDSSC­ های PbS را با جلوگیری از فرایند بازترکیب بار بهبود می­بخشد. سلول خورشیدی حاوی ZnS با 6n= لایه برای پارامترهای چگالی جریان اتصال کوتاه (Jsc)، فاکتور پرشدگی (FF) وPCE ، به تریب مقادیر بیشینه 2mA.cm-11/11، 60/37٪ و 93/3٪ را نشان داد. ما دلایل این بهبود را کشف کرده و نشان دادیم که این امر بخاطر کاهش بازترکیب الکترون‌های تزریق شده نوری با حفره ­های HTM میسر شده است. اثر چرخه ­های پوشش ­دهی توسط طیف UV-Vis و تحلیل چگالی جریان- ولتاژ مورد بررسی قرار گرفت