Покращення електричних властивостей елементів Гретцеля шляхом заміщення шару барвника переходом CdS/ZnO

Автори M. Melouki1, H.F. Mehnane1, A. Djelloul1,2 , Y. Larbah3 , M. Adnane1
Приналежність

1Département de Technologie des Matériaux, Faculté de Physique, Université des Sciences et de la Technologie d’Oran Mohamed Boudiaf USTO-MB, BP 1505, El M'naouer, 31000 Oran Algérie

2Centre de Recherche en Technologie des Semi-Conducteurs pour l’Energétique ‘CRTSE’ 02 Bd Frantz Fanon. BP: 140. 7 Merveilles, Alger, Algérie

3(CRNA) Nuclear Research Centre of Algiers, Algeria

Е-mail mohamed.melouki@univ-usto.dz
Випуск Том 13, Рік 2021, Номер 4
Дати Одержано 21 березня 2021; у відредагованій формі 02 серпня 2021; опубліковано online 20 серпня 2021
Посилання M. Melouki, H.F. Mehnane, A. Djelloul, та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 13 № 4, 04004 (2021)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.13(4).04004
PACS Number(s) 68.55. – a, 82.33.Ya –, 81.10.Dn, 81.15.Rs, 81.05.Hd
Ключові слова TiO2 (17) , MOCVD (2) , CBD (6) , Спрей-піроліз (12) , Перехід CdS/ZnO.
Анотація

Сонячні елементи на основі органічного барвника широко використовуються через простоту їх виготовлення. Проста структура складається з кольорового шару TiO2, електроліту та антиелектроду. У дослідженні шари TiO2, CdS та ZnO наносились на електропровідне скло різними методами для заміни органічного барвника. Для підготовки шару TiO2 використовували метод метал-органічного хімічного осадження з газової фази (MOCVD), хімічне осадження у ванні (CBD) для підготовки шару CdS та спрей-піроліз (SP) для приготування шару ZnO. Морфологічні та структурні дослідження показали однорідну морфологію суперпозиції шарів TiO2/CdS/ZnO. XRD та SEM аналіз показав, що відпал шару CdS повинен проводитися в контрольованій атмосфері, щоб уникнути утворення оксиду кадмію та регулювати розмір частинок. Метою роботи є заміщення органічного барвника в елементі Гретцеля переходом CdS(n)/ZnO(n+). Морфологічні та оптичні властивості TiO2/CdS/ZnO на додаток до фотоелектричних характеристик цього структурного переходу були досліджені з різним часом осадження шару CdS. Встановлено, що природа підкладки не впливає на реалізацію переходу. Помічено, що кожен доданий шар призводить до зменшення коефіцієнту пропускання підкладки. Характеристика фотоелектричних властивостей елементів на основі переходу CdS/ZnO показує більш високий вихід в порівнянні зі звичайними елементами на основі органічного барвника. Також рекомендовано проводити відпал в контрольованій атмосфері, такій як азот, щоб усунути вторинну фазу CdO і зменшити розмір зерен, що може підвищити ефективність сонячних елементів.

Перелік посилань