Complex refractive indices of Spiro-TTB and C60 for optical analysis of perovskite silicon tandem solar cells

折射率 材料科学 钙钛矿(结构) 椭圆偏振法 光学 串联 光电子学 薄膜 波长 化学 结晶学 纳米技术 物理 复合材料
作者
V. Sittinger,Patricia S. C. Schulze,Christoph Messmer,Andreas Pflug,Jan Christoph Goldschmidt
出处
期刊:Optics Express [Optica Publishing Group]
卷期号:30 (21): 37957-37957 被引量:7
标识
DOI:10.1364/oe.458953
摘要

Evaporated charge extraction layers from organic molecular materials are vital in perovskite-based solar cells. For opto-electronic device optimization their complex refractive indices must be known for the visible and near infrared wavelength regime; however, accurate determination from thin organic films below 50 nm can be challenging. By combining spectrophotometry, variable angle spectroscopic ellipsometry, and X-ray reflectivity with an algorithm that simultaneously fits all available spectra, the complex refractive index of evaporated Spiro-TTB and C60 layers is determined with high accuracy. Based on that, an optical losses analysis for perovskite silicon solar cells shows that 15 nm of Spiro-TTB in the front of a n-i-p device reduces current by only 0.1 mA/cm2, compared to a substantial loss of 0.5 mA/cm2 due to 15 nm of C60 in a p-i-n device. Optical device simulation predicts high optical generation current densities of 19.7 and 20.1 mA/cm2 for the fully-textured, module-integrated p-i-n and n-i-p devices, respectively.
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