印度的一個研究團隊研究了基于室溫工藝制備的非晶銦鋅高導電透明電極在鈣鈦礦太陽能電池中的應用，這些器件可用于疊層和建筑集成光伏應用。
印度理工學院孟買分校的科學家們已演示了非晶氧化銦鋅氧化物(a-IZO)透明電極(TEs)的無損室溫沉積，用于鈣鈦礦太陽能電池應用。
(資料圖)
與氧化銦錫(ITO)對應產品相比，a-IZO TE據稱能避免溫度敏感半導體材料的濺射損傷和分層。研究通訊作者Ananta Paul告訴pvmagazine：“我們發現，使用a-IZO作為透明電極相比傳統ITO在性能和耐用性上更優越。”
該研究比較了a-IZO和多晶ITO(c-ITO)薄膜。其中包括在鈣鈦礦太陽能電池的后部透明電極中使用a-IZO。Paul說：“我們的基于a-IZO的器件實現了18.22%的功率轉換效率，關鍵是避免了困擾類似器件的分層問題。”事實上，原型機的效率超過了基于c-ITO器件的15.84%功率轉換效率。
透明鈣鈦礦太陽能電池(T-PSCs)采用了先進的“n-i-p”堆疊結構，結構如下：c-ITO或a-iZO電極、三氧化鉬(VI)緩沖層(MoO3)、Spiro-MeOTAD空穴輸運層、鈣鈦礦吸收層、二氧化錫(IV)(SnO2)的電子傳遞層(ETL)以及氟摻錫氧化物(FTO)電極。
分析測試結果后，研究人員發現，基于c-ITO器件的MoOx/TE界面缺陷是導致其PV性能低于a-IZO器件的主要原因。他們指出，光學特性表明a-IZO薄膜增強的遷移率有助于近紅外區域更高的透射率。
他們提到頂層架構，強調采用a-IZO作為后電極的T-PSCs性能優于c-ITO。“基于a-IZO的器件改進的主要原因是其板材電阻較低(22.41 Ω/sq)，高電荷遷移率(μ = 32.12 cm2/V.s)，粗糙度低(RMS ～ 1.05 nm)，以及紅外范圍的高透射率(Tav ～ 83.5%),研究人員表示。
還提到了a-IZO薄膜的優劣指數(FOM)，他們稱其高于c-ITO薄膜，確認了a-IZO在透明鈣鈦礦太陽能電池中的“優越適用性”。
團隊表示，這項工作是對c-ITO層層剝離現象的首次詳細研究，為開發高效透明鈣鈦礦太陽能電池的可靠透明電極提供了寶貴見解。
“此外，我們通過闡明高效透明鈣鈦礦太陽能電池從c-ITO向a-IZO轉型的原因，彌合了文獻中的重大空白，”報告指出，a-IZO的效率表明其有潛力提升透明鈣鈦礦太陽能電池在串聯太陽能電池和建筑集成光伏(BIPV)應用中的性能和成本效益。
其工作詳見發表在《 Journal of Physics D: Applied Physics》上的《Comparative study of industry-compatible indium-oxide-based sputtered transparent electrodes for transparent perovskite solar cells》中。
