(JSC) increased by 52.1% from the p

(JSC) increased by 52.1% from the planar to nanocone solar cell, which is consistent with the improved external quantum efficiency (EQE) of these devices (Figure 2b). The EQE of the nanocone device is above 80% over a wide wavelength range between 400 and 950 nm, but the planar device has a maximum EQE of 72% at 500 nm and a severe decrease from 500 to 1000 nm. We attribute the large improvement at longer wavelengths to the antireflection effect from the nanocones, which is not sensitive to the wavelength of the incoming light.28 The nanocone structure led to a 7.3% decrease in open-circuit voltage (VOC), which can be explained by the increased interface area between the polymer and Si. Even though the conformal coating of the polymer can provide some surface passivation,17,29 increased interface area due to the nanoscale texturing will still lead to some increased recombination. The Au grid (30 nm thick) deposited by e-beam evaporation on the nanocone device decreased the light absorption due to shadowing losses, especially, in the range of 400−500 nm wavelengths, but it improved the fill factor (FF) by 51.6% due
to a decrease in series resistance from 4.55 to 0.83 Ω·cm2. The change of the shunt resistance was not significant (from 1652 to 1776 Ω·cm2). The power conversion efficiency of 9.62% of the device fabricated by the simple and low-temperature process was quite high among hybrid Si/polymer solar cells, but the VOC of the device was still low; that of the planar Si/PEDOT:PSS device was 0.55 V, which is 7% lower than that of the early study.29 Based on the current−voltage measurement between Al pads deposited by e-beam evaporation at the back side of the Si, we found that the Si substrate did not have an ohmic contact with Al (Supporting Information Figure 1). Nonohmic contacts cause high contact resistance between the Si and the back
electrode, which can deteriorate the device performance. There are various methods to make an ohmic contact, among which forming a highly doped Si layer is commonly used for highefficiency
Si solar cells. The highly doped layer not only decreases the contact resistance but also forms a built-in electric field on the back side that deflects minority carriers and reduces
the recombination rate at the back surface, which can significantly lowers the saturation current density (J0) andื improve the VOC.30 In this report, we made the back surface of
the Si substrate as a very highly doped n-type layer through a diffusion of phosphoryl chloride (POCl3) gas. It is a hightemperature process (950 °C) which should be avoided for the
cost reduction. However, the main point of this report is to demonstrate the Schottky junction between the polymer and Si to extract photon-generated charge carriers effectively. There
can be different methods for the ohmic contact at the back side of the Si, but in this study, we used this easily accessible method. After a thin, highly doped (8 × 1020 cm−3) n-type layer
was formed by a diffusion process at the back surface of the Si substrate for the nanocone device, the VOC increased from 0.50 to 0.55 V (Figure 3a and Table 2). This enhancement of the VOC can be analyzed with the dark currents of the devices (Figure 3b). The saturation current density (J0) of the device after the back-surface doping was 0.13 μA/cm2, which was
much lower than that of the device without the doping, 1.07 μA/cm2. In order to achieve the high VOC, the J0 needs to be very low; a well-designed heterojuction Si solar cell with a VOC
higher than 0.7 V has J0 less than 1 nA/cm2.31 The back-surface doping layer in the nanocone device improved the VOC from 0.50 to 0.55 V, but for better performance, there needs to be
further investigation to improve the VOC. In addition to the VOC, we improved the FF up to 67.7% with a thicker Au finger grid. The nanocone device without the backsurface oping layer had a 30 nm thick Au grid, but the one with the doping layer had 80 nm of Au, which decreased the
series resistance of the device from 0.83 to 0.44 Ω·cm2. However, the thicker Au resulted in a 4.5% decrease in JSC, from 31.0 to 29.6 mA/cm2, stemming from the difference in optical transmission through the Au fingers. With improvements ืof the VOC and FF, we achieved an efficiency of 11.1% from the hybrid Si nanocone/polymer solar cell.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

(JSC) เพิ่มขึ้น 52.1% จากระนาบการ nanocone เซลล์แสงอาทิตย์ ซึ่งสอดคล้องกับควอนตัมภายนอกปรับปรุงประสิทธิภาพ (EQE) (รูปที่ 2b) อุปกรณ์เหล่านี้ EQE nanocone อุปกรณ์เหนือ 80% ช่วงกว้างความยาวคลื่นระหว่าง 400 และ 950 nm แต่อุปกรณ์ระนาบมี EQE สูงสุด 72% 500 nm และความรุนแรงลดลงจาก 500 กับ 1000 nm เรากำหนดปรับปรุงขนาดใหญ่ที่ความยาวคลื่นที่ยาวกับผล antireflection จาก nanocones ที่ไม่อ่อนไหวกับความยาวคลื่นของ light.28 เข้ามาในโครงสร้าง nanocone นำไปสู่การลดลง 7.3% แรงดันเปิดวงจร (VOC), ซึ่งสามารถอธิบายตามพื้นที่เพิ่มอินเทอร์เฟซระหว่างพอลิเมอร์และศรี แม้ว่าเคลือบ conformal ของพอลิเมอร์สามารถให้ passivation ผิวบาง 17, 29 ที่ตั้งอินเทอร์เฟซที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากคุณลักษณะ nanoscale จะยังคงทำ recombination บางอย่างเพิ่ม ตาราง Au (30 nm หนา) ฝาก ด้วยลำแสงอีระเหยบน nanocone อุปกรณ์ลดการดูดซึมเนื่องจากการทำแชโดว์ขาด โดยเฉพาะ ในช่วง 400−500 nm ความยาวคลื่น แสง แต่มันปรับปรุงตัวเติม (FF) 51.6% ครบกำหนดลดลงในชุดความต้านทานจาก 4.55 การ 0.83 Ω·cm2 การเปลี่ยนแปลงของความต้านทานทางเชื่อมโพรงไม่สำคัญ (จาก 1652 เพื่อ 1776 Ω·cm2) ประสิทธิภาพการแปลงพลังงาน 9.62% อุปกรณ์หลังสร้าง โดยนำ และกระบวนการลดอุณหภูมิค่อนข้างสูงระหว่างเซลล์แสงศรี/พอลิเมอร์ผสม แต่ VOC อุปกรณ์ยังคงต่ำ ที่ในระนาบ / PEDOT:PSS อุปกรณ์ 0.55 V ซึ่งเป็น 7% ต่ำกว่าที่ของต้น study.29 ตามในวัด current−voltage ระหว่างแผ่นอัลฝาก โดยระเหยอีแสงที่ด้านหลังของศรี เราพบว่า พื้นผิวสีไม่มีการติดต่อแบบโอห์มมิคกับอัล (สนับสนุนข้อมูลรูปที่ 1) ต้านทานติดต่อสูงระหว่างระบบเอสไอและหลังทำติดต่อ nonohmicอิเล็กโทรด ซึ่งสามารถเสื่อมประสิทธิภาพการทำงานของอุปกรณ์ มีวิธีการต่าง ๆ เพื่อให้ผู้ติดต่อแบบโอห์มมิค ระหว่างศรี doped สูงที่ขึ้นรูปชั้นใช้ทั่วไปสำหรับ highefficiencyเซลล์สุริยะศรี ชั้นสูง doped ลดต้านทานติดต่อ แต่ยัง ใช้สนามไฟฟ้าในตัวด้านหลังที่ deflects สายการบินชนกลุ่มน้อย และลดไม่เท่านั้นVOC.30 ในรายงานนี้ปรับปรุงอัตรา recombination ที่ผิวหลัง ซึ่งสามารถช่วยลด andื ความหนาแน่นของกระแส (J0) ความเข้มมาก เราทำพื้นหลังพื้นผิวสีเป็นชั้นชนิด n doped อย่างมากผ่านการแพร่ของแก๊สคลอไรด์ (POCl3) phosphoryl เป็นกระบวนการ hightemperature (950 ° C) ซึ่งควรหลีกเลี่ยงสำหรับการการลดต้นทุน อย่างไรก็ตาม จุดหลักของรายงานนี้จะแสดงให้ เห็นถึงแยก Schottky ระหว่างพอลิเมอร์และสี่แยกสายการบินค่าธรรมเนียมที่เราสร้างขึ้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ มีสามารถวิธีการติดต่อแบบโอห์มมิคที่ด้านหลังของศรี แต่ในการศึกษานี้ เราใช้วิธีการเดินทางนี้ หลังจากบาง doped สูง (8 × 1020 cm−3) ชนิด n ชั้นได้ก่อตั้งขึ้น โดยกระบวนการแพร่ที่พื้นผิวด้านหลังของพื้นผิวในอุปกรณ์ nanocone, VOC ที่เพิ่มขึ้นจาก 0.50 ถึง 0.55 V (รูป 3a และตารางที่ 2) การเพิ่มประสิทธิภาพของ VOC สามารถนำมาวิเคราะห์กับกระแสมืดของอุปกรณ์ (รูปที่ 3b) อิ่มตัวกระแสความหนาแน่น (J0) ของอุปกรณ์หลังจากผิวหลังโดปปิงค์ได้ 0.13 μA/cm2 ซึ่งมากที่ต่ำกว่าของอุปกรณ์โดยการโดปปิงค์ 1.07 μA/cm2 เพื่อให้บรรลุ VOC สูง J0 ต้องต่ำมาก เซลล์แสงอาทิตย์ศรี heterojuction ตกแต่ง ด้วย VOC เป็นVOC จาก 0.50 ถึง 0.55 V เพิ่มขึ้นสูงกว่า 0.7 V มี J0 nA น้อยกว่า 1 cm2.31 ชั้น doping หลังพื้นผิวอุปกรณ์ nanocone แต่เพื่อประสิทธิภาพที่ดี มีจำเป็นต้องสอบสวนเพิ่มเติมเพื่อปรับปรุงการ VOC. นอกจาก VOC เราปรับปรุง FF หมายถึง 67.7% กับตารางนิ้ว Au หนา อุปกรณ์ nanocone โดย backsurface oping ชั้นมี 30 nm หนา Au ตาราง แต่หนึ่งกับชั้น doping มี 80 nm ของ Au ซึ่งลดลงในลำดับที่ความต้านทานของอุปกรณ์จาก 0.83 0.44 Ω·cm2 อย่างไรก็ตาม Au หนาทำให้ลดลง 4.5% ใน JSC จาก 31.0 การ mA 29.6/cm2 อันเนื่องมาจากความแตกต่างในการส่งแสงผ่านมืออู มีการปรับปรุง ืof VOC และ FF เราบรรลุประสิทธิภาพเป็น 11.1% จากเซลล์แสงอาทิตย์พอลิ เมอร์/nanocone ศรีไฮบริด

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

(JSC) เพิ่มขึ้น 52.1% จากภาพถ่ายเพื่อ nanocone เซลล์แสงอาทิตย์ซึ่งมีความสอดคล้องกับควอนตัมที่มีประสิทธิภาพที่ดีขึ้นภายนอก (EQE) ของอุปกรณ์เหล่านี้ (รูปที่ 2b) EQE ของอุปกรณ์ nanocone อยู่เหนือ 80% ในช่วงความยาวคลื่นกว้างระหว่าง 400 และ 950 นาโนเมตร แต่อุปกรณ์ระนาบมี EQE สูงสุด 72% ที่ 500 นาโนเมตรและลดลงอย่างรุนแรง 500-1,000 นาโนเมตร เราเชื่อดีขึ้นมากในช่วงความยาวคลื่นอีกต่อไปที่จะมีผลสะท้อนจาก nanocones ซึ่งไม่ได้มีความไวต่อความยาวคลื่นของ light.28 เข้าโครงสร้าง nanocone นำไปสู่การลดลง 7.3% ในแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิด (VOC) ซึ่งสามารถ อธิบายได้ด้วยอินเตอร์เฟซที่เพิ่มขึ้นในพื้นที่ระหว่างโพลิเมอร์และศรี แม้ว่าเคลือบมาตราส่วนของพอลิเมอสามารถให้พื้นผิวฟิล์มบางพื้นที่ 17,29 อินเตอร์เฟซที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากพื้นผิวนาโนจะยังคงนำไปสู่การรวมตัวกันอีกบางส่วนที่เพิ่มขึ้น ตาราง Au (30 นาโนเมตรหนา) ฝากโดยการระเหย E-คานบนอุปกรณ์ nanocone ลดลงดูดกลืนแสงเนื่องจากการสูญเสียเงาโดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงความยาวคลื่น 400-500 นาโนเมตร แต่ก็ปรับตัวดีขึ้นปัจจัยที่เติม (FF) โดย 51.6 % เนื่องจาก
การลดลงของความต้านทานชุด 4.55-0.83 Ω· cm2 การเปลี่ยนแปลงของความต้านทานปัดไม่ได้อย่างมีนัยสำคัญ (1652-1776 Ω· cm2) ประสิทธิภาพการแปลงพลังงานจาก 9.62% ของอุปกรณ์ที่ประดิษฐ์โดยกระบวนการที่ง่ายและอุณหภูมิต่ำค่อนข้างสูงในหมู่ไฮบริดศรี / พอลิเมอเซลล์แสงอาทิตย์ แต่ VOC ของอุปกรณ์ที่ยังคงอยู่ในระดับต่ำ ที่ระนาบศรี / PEDOT: PSS อุปกรณ์ 0.55 V ซึ่งเป็น 7% ต่ำกว่าที่ของ study.29 ต้นจากวัดกระแสไฟฟ้าแรงระหว่างแผ่นอัฝากโดยการระเหย E-ลำแสงที่ด้านหลังของศรี เราพบว่าพื้นผิวศรีไม่ได้มีการติดต่อกับอัล ohmic (สนับสนุนข้อมูลรูปที่ 1) รายชื่อ Nonohmic ทำให้เกิดความต้านทานติดต่อสูงระหว่างศรีและด้านหลัง
ขั้วไฟฟ้าซึ่งสามารถเสื่อมประสิทธิภาพของอุปกรณ์ มีวิธีการต่างๆที่จะทำให้การติดต่อ ohmic หมู่ที่กลายเป็นยาชั้นสูงศรีเป็นที่นิยมใช้สำหรับ highefficiency
ศรีเซลล์แสงอาทิตย์ เจือชั้นสูงไม่เพียง แต่ลดความต้านทานต่อการติดต่อ แต่ยังรูปแบบสนามในตัวไฟฟ้าด้านหลังที่ deflects ชนกลุ่มน้อยและผู้ให้บริการที่จะช่วยลด
อัตราการรวมตัวกันอีกที่พื้นผิวด้านหลังอย่างมีนัยสำคัญที่สามารถช่วยลดความอิ่มตัวของความหนาแน่นกระแส (J0) และื ปรับปรุง VOC.30 ในรายงานนี้เราทำพื้นผิวด้านหลังของ
พื้นผิวศรีเป็นชั้นเจือสูงมากชนิดเอ็นผ่านการแพร่กระจายของคลอไรด์ phosphoryl (POCl3) ก๊าซ มันเป็นกระบวนการที่ hightemperature (950 ° C) ซึ่งควรจะหลีกเลี่ยงการ
ลดค่าใช้จ่าย แต่จุดหลักของรายงานฉบับนี้คือการแสดงให้เห็นถึงทางแยกระหว่างกีลีเมอร์และศรีที่จะดึงผู้ให้บริการค่าใช้จ่ายโฟตอนที่สร้างขึ้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ มี
สามารถเป็นวิธีการที่แตกต่างกันสำหรับการติดต่อ ohmic ที่ด้านหลังของศรี แต่ในการศึกษาครั้งนี้เราใช้วิธีนี้สามารถเข้าถึงได้ง่าย หลังจากที่บางเจือสูง (8 × 1,020 ซม. 3) ชั้นชนิดเอ็น
ที่ถูกสร้างขึ้นโดยกระบวนการการแพร่กระจายที่พื้นผิวด้านหลังของพื้นผิวศรีสำหรับอุปกรณ์ nanocone, VOC เพิ่มขึ้น 0.50-0.55 V (รูปที่ 3a และตาราง 2) การเพิ่มประสิทธิภาพของ VOC นี้สามารถวิเคราะห์ด้วยกระแสมืดของอุปกรณ์ (รูปที่ 3b) ความอิ่มตัวของความหนาแน่นกระแส (J0) ของอุปกรณ์หลังจากยาสลบหลังพื้นผิวเป็น 0.13 ต / cm2 ซึ่ง
ต่ำกว่าที่ของอุปกรณ์โดยไม่ต้องยาสลบ, 1.07 ต / cm2 เพื่อให้บรรลุ VOC สูง J0 ความต้องการที่จะอยู่ในระดับต่ำมาก การออกแบบที่ดี heterojuction ศรีเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีสารระเหย
ที่สูงกว่า 0.7 V มี J0 น้อยกว่า 1 nA / cm2.31 ชั้นยาสลบหลังพื้นผิวในเครื่อง nanocone ดีขึ้น VOC 0.50-0.55 V แต่สำหรับประสิทธิภาพที่ดีขึ้นมี จะต้องมี
การสอบสวนเพิ่มเติมเพื่อปรับปรุง VOC นอกเหนือจาก VOC เราดีขึ้น FF ถึง 67.7% โดยมีความหนาตารางนิ้ว Au อุปกรณ์ nanocone โดยไม่ต้องชั้น oping backsurface มีตาราง Au หนา 30 นาโนเมตร แต่อย่างหนึ่งที่มีชั้นยาสลบ 80 นาโนเมตรของ Au ซึ่งลดลง
ต้านทานชุดอุปกรณ์ 0.83-0.44 Ω· cm2 แต่หนา Au ผลในการลดลง 4.5% ใน JSC, 31.0-29.6 mA / cm2, อันเนื่องมาจากความแตกต่างในการส่งผ่านแสงนิ้ว Au ด้วยการปรับปรุงืของ VOC และ FF เราประสบความสำเร็จอย่างมีประสิทธิภาพ 11.1% จากไฮบริดศรี nanocone / เซลล์แสงอาทิตย์พอลิเมอ