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Phosphorus and Selenium Co‐Doped WO3 Nanoparticles for Interface Modification and Photovoltaic Properties Enhancement of Monolayer Planar Silicon/PEDOT:PSS Hybrid Solar Cells

材料科学 佩多:嘘 混合太阳能电池 兴奋剂 有机太阳能电池 纳米颗粒 能量转换效率 开路电压 聚合物太阳能电池 单层 纳米技术 太阳能电池 短路 光电子学 化学工程 图层(电子) 复合材料 电压 聚合物 电气工程 工程类
作者
Zitao Ni,Siyu Ding,Hua Zhang,Ruijie Dai,Anran Chen,Rongfei Wang,Jin Zhang,Yao Zhou,Jinpeng Yang,Tao Sun,Guangzhi Hu
出处
期刊:Advanced Materials Interfaces [Wiley]
卷期号:9 (21) 被引量:4
标识
DOI:10.1002/admi.202200812
摘要

Abstract Organic/silicon hybrid solar cells have attracted extensive attention owing to their low cost and simple manufacturing process. However, theoretical simulations indicate that the efficiency of organic/silicon hybrid solar cells should exceed 20%. This study demonstrates phosphorus and selenium co‐doped WO 3 nanoparticles used for heterojunction solar cell (HSC) modification and theoretically elaborates the effects of these doping elements. The doped WO 3 nanoparticles are added into poly(3,4‐ethylenedioxythiophene)/poly(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS) films to optimize the physical properties and qualities of the organic layer. The admixture of P/Se‐WO x greatly improves the open‐circuit voltage and fill factor of Si/PEDOT:PSS solar cell devices. In the hole transport layer (HTL)‐based device, the P/Se‐WO x hybrid PEDOT:PSS HTL yields a power conversion efficiency up to 13.64%, which is substantially higher than those of previously reported undoped and doped devices. The generated W 5+ in optimized WO 3 further indicates that the VI B group elements, such as W or Mo with 5+ state ions, positively influence the HSC performance and would greatly benefit the photovoltaic industry.
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