Ultrathin Buffer Layers of SnO2 by Atomic Layer Deposition: Perfect Blocking Function and Thermal Stability

原子层沉积 无定形固体 X射线光电子能谱 介电谱 材料科学 纳米技术 化学工程 薄膜 光电子学 退火(玻璃) 化学 电化学 复合材料 结晶学 电极 物理化学 工程类
作者
Ladislav Kavan,Ludmilla Steier,Michaël Grätzel
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:121 (1): 342-350 被引量:120
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.6b09965
摘要

This study pinpoints the advantages of ultrathin electron selective layers (ESL) of SnO2 fabricated by atomic layer deposition (ALD). These layers recently caught attention in planar perovskite solar cells and appear as powerful alternatives to other oxides such as TiO2. Here, we carry out a thorough characterization of the nature of these ultrathin ALD SnO2 layers providing a novel physical insight for the design of various photoelectrodes in perovskite and dye-sensitized solar cells and in photoelectrochemical water splitting. We use a combination of cyclic voltammetry, electrochemical impedance spectroscopy, Hall measurements, X-ray photoelectron spectroscopy, atomic force microscopy, and electron microscopy to analyze the blocking behavior and energetics of as-deposited (low-temperature) and also calcined ALD SnO2 layers. First, we find that the low-temperature ALD-grown SnO2 layers are amorphous and perfectly pinhole-free for thicknesses down to 2 nm. This exceptional blocking behavior of thin ALD SnO2 layers allows photoelectrode designs with even thinner electron selective layers, thus potentially minimizing resistance losses. The compact nature and blocking function of thin SnO2 films are not perturbed by annealing at 450 °C, which is a significant benefit compared to other amorphous ALD oxides. Further on, we show that amorphous and crystalline ALD SnO2 films substantially differ in their flatband (and conduction band) positions—a finding to be taken into account when considering band alignment engineering in solar devices using these high-quality blocking layers.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
等待谷南完成签到,获得积分10
1秒前
土豆本豆发布了新的文献求助10
1秒前
搜集达人应助潇洒的达采纳,获得10
1秒前
丰盛的煎饼应助公孙朝雨采纳,获得10
1秒前
兜里面有怪兽完成签到,获得积分10
1秒前
3秒前
一叶扁舟完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
Yara.H完成签到 ,获得积分10
6秒前
搞怪烨伟完成签到,获得积分10
6秒前
小柒发布了新的文献求助10
7秒前
从容芮应助司空骁采纳,获得10
7秒前
7秒前
车幻梦发布了新的文献求助20
7秒前
7秒前
你好啊完成签到,获得积分10
8秒前
动听安筠完成签到 ,获得积分10
8秒前
SCN完成签到,获得积分10
8秒前
mm_zxh完成签到,获得积分10
9秒前
郭一鸣完成签到,获得积分10
9秒前
wzy完成签到,获得积分10
9秒前
祖易完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
沉默老四完成签到,获得积分20
10秒前
独孤完成签到 ,获得积分10
11秒前
114514完成签到 ,获得积分10
11秒前
AHA完成签到,获得积分10
11秒前
英姑应助imi采纳,获得10
12秒前
Owen应助毛不二采纳,获得10
12秒前
12秒前
ironsilica完成签到,获得积分10
12秒前
飘来一朵云完成签到,获得积分10
13秒前
甜蜜的指甲油完成签到,获得积分10
13秒前
搞怪烨伟发布了新的文献求助10
13秒前
tengteng1023完成签到,获得积分20
14秒前
务实谷秋完成签到 ,获得积分10
14秒前
木头人完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
活在当下完成签到,获得积分10
15秒前
NIUBEN发布了新的文献求助10
16秒前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
An Introduction to Geographical and Urban Economics: A Spiky World Book by Charles van Marrewijk, Harry Garretsen, and Steven Brakman 500
Diagnostic immunohistochemistry : theranostic and genomic applications 6th Edition 500
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3150742
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2802264
关于积分的说明 7846871
捐赠科研通 2459614
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1309322
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 628871
版权声明 601757