ペロブスカイト太陽電池におけるドーピング密度の解明とそのデバイス性能への影響【JST・京大機械翻訳】

Pena-Camargo Francisco; Thiesbrummel Jarla; Hempel Hannes; Musiienko Artem; Corre Vincent M. Le; Diekmann Jonas; Warby Jonathan; Unold Thomas; Lang Felix; Neher Dieter; Stolterfoht Martin

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202209707585782 整理番号：22P0278824

ペロブスカイト太陽電池におけるドーピング密度の解明とそのデバイス性能への影響【JST・京大機械翻訳】

Revealing the doping density in perovskite solar cells and its impact on device performance

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発行年： 2022年01月14日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年01月14日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

従来の無機半導体は,高精度で電子的にドープできる。逆に,金属-ハロゲン化物ペロブスカイトにおける電子ドーピング密度の評価に関しては,その制御に言及していない。本論文では,種々の鉛-ハロゲン化物ペロブスカイト系に対する電子ドーピング密度を決定するための多面的アプローチを示した。強度依存性および過渡光ルミネセンス,AC Hall効果,移動長法,および電荷抽出測定を含む光学的および電気的キャラクタリゼーション技術は,ドーピング密度の上限を定量化するのに役立った。続いて,得られた値を,ほぼ10 ̄16cm ̄-3の短い回路条件で単位体積当たりの電極上の電荷と比較した。この図形はキャパシタンスCとビルトイン電位V_biの積と等しく,ドーピング誘起電荷がデバイス性能に影響しない臨界限界を表す。実験結果は,ドーピング密度が,すべての一般的な鉛系金属-ハロゲン化物ペロブスカイトに対して,この臨界閾値(単位体積当たり<CV_biを意味する<10 ̄12cm ̄-3以下)以下であることを示した。それにもかかわらず,ドーピング誘起電荷の密度は,ペロブスカイト活性層におけるビルトイン電圧を再分布するには低すぎるが,移動イオンは,活性層中に空間電荷領域を生成する十分な量に存在し,ドープpn接合を暗示する。これらの結果はドリフト-拡散シミュレーションでよく支持され,デバイス性能がこのような低ドーピング密度によって影響されないことを確認した。【JST・京大機械翻訳】

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太陽電池

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