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Investigation on effect of blocking layer in perovskite sensitized pure and aluminium doped ZnO photoanode solar cell

机译：钙钛矿敏化纯铝掺杂ZnO光阳极太阳能电池阻挡层的作用研究

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ZnO is a promising candidate as low cost, porous semiconductor material for photoanodes in a dye sensitized solar cell. In this work, we investigate the performance of pure ZnO nanoparticles (ZNPs), Al~(2)O~(3)doped ZnO (Al@ZNPs) and ZnO/Nb~(2)O~(5)core–shell structure of photoanode material. These electrodes were sensitized with a pervoskite CH~(3)NH~(3)SnCl~(3)sensitizer. To study the effect of the Al~(2)O~(3), Nb~(2)O~(5)treatment with ZnO, the J–V and EIS parameters, the current density (Jsc),Open circuit voltage (Voc), fill factor (FF), electron life time (τ~(n)), electron mobility (µ) and charge collection efficiency (ƞ~(cc)) are calculated for the fabricated solar cells and the results are compared. It was found that the Al~(2)O~(3)doped ZnO with the sensitizer CH~(3)NH~(3)Sncl~(2)showed the highest efficiency of 9.41% under 100 mW/cm_(2)irradiation. The electron impedance spectroscopy revealed that the charge collection efficiency (ƞ~(cc)) of the solar cells is in the order of PSSC3 > PSSC4 > PSSC2 > PSSC1. In this work, the effect of blocking layer (Ta~(2)O~(5)) is also discussed. From the J–V and EIS analysis, the effect of blocking layer is appreciable and it is useful to increase the efficiency of the solar cell by the way of reducing the recombination of charge carriers process. Therefore, the increase of photocurrent is mainly due to the combined effect of the sensitizer competence and blocking layer.
机译：ZnO是低成本的，用于染料敏化太阳能电池中光阳极的多孔半导体材料的有希望的候选者。在这项工作中，我们研究了纯ZnO纳米颗粒（ZNP），Al〜（2）O〜（3）掺杂的ZnO（Al @ ZNPs）和ZnO / Nb〜（2）O〜（5）核-壳结构的性能。光阳极材料。这些电极用钙钛矿CH〜（3）NH〜（3）SnCl〜（3）敏化剂敏化。为了研究用ZnO处理Al〜（2）O〜（3），Nb〜（2）O〜（5），JV和EIS参数，电流密度（Jsc），开路电压（计算出所制造的太阳能电池的Voc），填充因子（FF），电子寿命（τ〜（n）），电子迁移率（µ）和电荷收集效率（ƞ〜（cc）），并将结果进行比较。研究发现，在100mW / cm_（2）下，用CH〜（3）NH〜（3）Sncl〜（2）敏化剂掺杂Al〜（2）O〜（3）的ZnO的效率最高，为9.41％。辐射。电子阻抗谱表明，太阳能电池的电荷收集效率（ƞ〜（cc））为PSSC3> PSSC4> PSSC2> PSSC1。在这项工作中，还讨论了阻挡层（Ta〜（2）O〜（5））的作用。从JV和EIS分析来看，阻挡层的作用是可观的，并且通过减少电荷载流子复合过程来提高太阳能电池的效率是有用的。因此，光电流的增加主要归因于敏化剂能力和阻挡层的组合作用。

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  • 来源
    《Journal of materials science》 |2018年第14期|11749-11754|共6页
  • 作者

    S. Rajalakshmi; P. Venkatachalam;

  • 作者单位
  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);美国《生物学医学文摘》(MEDLINE);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
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