【器件论文】利用 Ga₂O₃ 阻挡层钝化提高染料敏化太阳能电池的性能

        近期，由台湾大叶大学的研究团队在学术期刊Journal of Materials Science发布了一篇名为Performance improvement of dye-sensitized solar cells by using Ga₂O₃ blocking layer passivation（利用 Ga₂O₃ 阻挡层钝化提高染料敏化太阳能电池的性能）的文章。

摘要

        本研究中，采用溅射方法在染料敏化太阳能电池（DSSCs）中使用 Ga₂O₃ 阻挡层（BLs）来改善其性能。Ga₂O₃ 阻挡层具有宽能带隙，不仅可以钝化 TiO₂ 工作电极的表面缺陷，还可以防止 TiO₂ 工作电极窄能带隙引起的反向漏电流。与传统的窄能带隙阻挡层相比，宽能带隙阻挡层在提高 DSSCs 的发电效率方面更为有效。在 TiO₂ 工作电极上沉积 Ga₂O₃ 阻挡层后，Ti³⁺ 和 Ti²⁺ 的比例减少，而稳定价态 Ti⁴⁺ 的比例显著增加。此外，带有 Ga₂O₃ 阻挡层的 DSSC 效率从 4.06% 提高到 5.72%。根据电化学阻抗谱分析结果，Ga₂O₃ 阻挡层将 DSSC 的载流子寿命从 0.17 ms 提高到 0.35 ms，电荷收集效率从 55.28% 提高到 61.77%。因此，本研究结果表明，宽能带隙的 Ga₂O₃ 阻挡层能有效防止反向漏电流的形成，钝化 DSSCs 中的工作电极缺陷，并且适用于提高光电器件的性能。

原文链接：

https://doi.org/10.1007/s10853-024-10113-9