• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

基于ZnO/CdS纳米棒的CdTe太阳能电池的光学和电气设计指南。

Optical and electrical design guidelines for ZnO/CdS nanorod-based CdTe solar cells.

作者信息

Ozcan Can, Turkay Deniz, Yerci Selcuk

出版信息

Opt Express. 2019 Apr 15;27(8):A339-A351. doi: 10.1364/OE.27.00A339.

DOI:10.1364/OE.27.00A339
PMID:31052886
Abstract

An alternative structure to planar CdTe solar cells is realized by coating ZnO/CdS nanorods (NRs) with a CdTe layer. These structures are expected to achieve high-powered conversion efficiencies through enhanced light absorption and charge carrier collection. ZnO NR-based CdTe solar cell efficiencies; however, they have remained well below their planar counterparts, thus hindering NRs in CdTe solar cells' advantages. Here, we analyze the light trapping and carrier collection efficiencies in two types of ZnO NR-based CdTe solar cells through optical and electrical simulations. The buried CdTe solar cells are formed by completely filling the gaps in between ZnO/CdS NRs. This produces a maximum achievable photo-current of 27.4 mA/cm when 2000 nm-tall and 20̊-angularly-deviated NRs are used. A short-circuit current density of 27.3 mA/cm is achievable with the same geometry for 5 rods/μm-dense NRs when a moderate CdTe doping density and a CdS/CdTe surface velocity of 10 cm and 10 cm/s are used, respectively. We reveal the potential of buried CdTe solar cell for high-charge carrier collection and provide a design guideline in order to achieve high short-circuit current densities with ZnO NR-based CdTe solar cells.

摘要

通过用碲化镉(CdTe)层包覆氧化锌/硫化镉(ZnO/CdS)纳米棒(NRs)实现了一种与平面碲化镉太阳能电池不同的结构。这些结构有望通过增强光吸收和电荷载流子收集来实现高功率转换效率。然而,基于氧化锌纳米棒的碲化镉太阳能电池的效率仍远低于其平面同类电池,从而阻碍了碲化镉太阳能电池中纳米棒的优势。在此,我们通过光学和电学模拟分析了两种基于氧化锌纳米棒的碲化镉太阳能电池中的光捕获和载流子收集效率。掩埋式碲化镉太阳能电池是通过完全填充氧化锌/硫化镉纳米棒之间的间隙形成的。当使用2000纳米高且有20°角偏差的纳米棒时,可产生最大可达光电流27.4毫安/平方厘米。当分别使用适度的碲化镉掺杂密度以及10厘米/秒和10厘米/秒的硫化镉/碲化镉表面速度时,对于每微米5根密集纳米棒的相同几何结构,可实现27.3毫安/平方厘米的短路电流密度。我们揭示了掩埋式碲化镉太阳能电池在高电荷载流子收集方面的潜力,并提供了一种设计指南,以便在基于氧化锌纳米棒的碲化镉太阳能电池中实现高短路电流密度。

相似文献

1
Optical and electrical design guidelines for ZnO/CdS nanorod-based CdTe solar cells.基于ZnO/CdS纳米棒的CdTe太阳能电池的光学和电气设计指南。
Opt Express. 2019 Apr 15;27(8):A339-A351. doi: 10.1364/OE.27.00A339.
2
Solution-processed Cu2ZnSnS4 superstrate solar cell using vertically aligned ZnO nanorods.采用垂直排列 ZnO 纳米棒的溶液法制备 Cu2ZnSnS4 顶电池
Nanotechnology. 2014 Feb 14;25(6):065401. doi: 10.1088/0957-4484/25/6/065401. Epub 2014 Jan 16.
3
Ultrafast exciton dynamics and light-driven H2 evolution in colloidal semiconductor nanorods and Pt-tipped nanorods.胶体半导体纳米棒和 Pt 尖端纳米棒中的超快激子动力学和光驱动 H2 演化。
Acc Chem Res. 2015 Mar 17;48(3):851-9. doi: 10.1021/ar500398g. Epub 2015 Feb 16.
4
Superstrate CuInS2 photovoltaics with enhanced performance using a CdS/ZnO nanorod array.使用 CdS/ZnO 纳米棒阵列增强性能的衬底 CuInS2 光伏器件。
ACS Appl Mater Interfaces. 2012 Dec;4(12):6758-65. doi: 10.1021/am301957d. Epub 2012 Nov 28.
5
Double open-circuit voltage of three-dimensional ZnO/CdTe solar cells by a balancing depletion layer.通过平衡耗尽层实现三维氧化锌/碲化镉太阳能电池的双开路电压
ACS Appl Mater Interfaces. 2014 Aug 27;6(16):14718-23. doi: 10.1021/am5041219. Epub 2014 Aug 18.
6
High Visible Photoelectrochemical Activity of Ag Nanoparticle-Sandwiched CdS/Ag/ZnO Nanorods.Ag 纳米颗粒夹层 CdS/Ag/ZnO 纳米棒的高光可见光电化学活性。
ACS Appl Mater Interfaces. 2017 Jan 11;9(1):658-667. doi: 10.1021/acsami.6b12259. Epub 2017 Jan 3.
7
ZnO/TiO2 nanocable structured photoelectrodes for CdS/CdSe quantum dot co-sensitized solar cells.ZnO/TiO2 纳米电缆结构光电极用于 CdS/CdSe 量子点共敏化太阳能电池。
Nanoscale. 2013 Feb 7;5(3):936-43. doi: 10.1039/c2nr32663a. Epub 2012 Nov 20.
8
Improve photo-electron conversion efficiency of ZnO/CdS coaxial nanorods by p-type CdTe coating.通过 p 型 CdTe 涂层提高 ZnO/CdS 同轴纳米棒的光电子转换效率。
Nanotechnology. 2012 Dec 7;23(48):485401. doi: 10.1088/0957-4484/23/48/485401. Epub 2012 Nov 2.
9
CdS and CdSe quantum dots subsectionally sensitized solar cells using a novel double-layer ZnO nanorod arrays.CdS 和 CdSe 量子点分段敏化使用新型双层 ZnO 纳米棒阵列的太阳能电池。
J Colloid Interface Sci. 2012 Dec 15;388(1):118-22. doi: 10.1016/j.jcis.2012.08.017. Epub 2012 Aug 16.
10
Construction of Al-ZnO/CdS photoanodes modified with distinctive alumina passivation layer for improvement of photoelectrochemical efficiency and stability.构建具有独特氧化铝钝化层的 Al-ZnO/CdS 光阳极,以提高光电化学效率和稳定性。
Nanoscale. 2018 Nov 7;10(41):19621-19627. doi: 10.1039/c8nr06880a. Epub 2018 Oct 16.

引用本文的文献

1
The effect of electrode shape on Schottky barrier and electric field distribution of flexible ZnO photodiode.电极形状对柔性氧化锌光电二极管肖特基势垒和电场分布的影响。
Sci Rep. 2021 Aug 2;11(1):15604. doi: 10.1038/s41598-021-95203-3.