Self-cleaning transparent photovoltaic device in perovskite SrTiO3 quantum dot modified CuGaO2/Zn2SnO4 nanoarrays pn junction via surface plasma modification

量子点 钙钛矿(结构) 表面改性 材料科学 光伏系统 光电子学 等离子体 纳米技术 化学工程 化学 物理 结晶学 电气工程 量子力学 工程类
作者
Shouzhe Feng,Pengjie Zhang,Yujie Zhang,Jun Cao,Yingying Zheng,Jingjing Wang,Lei Shi,Jiaqi Pan,Chaorong Li
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:125 (9) 被引量:17
标识
DOI:10.1063/5.0220456
摘要

A self-cleaning transparent pn junction in perovskite SrTiO3 QDs modified CuGaO2/Zn2SnO4 nanoarrays is prepared via the hydrothermal-solgel-surface plasma (SP) method. The CuGaO2/SrTiO3 QDs/Zn2SnO4 exhibits transmittance of ∼85%–90%, photovoltaic enhancement of ∼1.8 × 103-folds (photovoltaic conversion efficiency of ∼1.25%), stable output in 5 months, and good hydrophobicity (contact angle of ∼138.1°). The main reasons are mainly attributed to the SrTiO3 QDs and SP modification; besides the appropriate Fermi level and high quantum yield can improve the carrier kinetic equilibrium for balancing transparency-photovoltaic conversion efficiency, the SP modification can enhance the solar and carrier efficiency further, meanwhile achieving self-cleaning. Additionally, the CuGaO2 orderly nanoarrays can release stress, increase solar efficiency, and promote carrier transportation, in order to balance the structural stability, transparency, and photovoltaic efficiency.
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