Struktury fotowoltaiczne z planarnym heterozłączem półprzewodnik II-VI / półprzewodnik molekularny

Artykuł przedstawia wybrane wyniki badań własnych nad układami hybrydowymi zbudowanymi na bazie złącza półprzewodnik nieorganiczny II-VI / półprzewodnik organiczny. Na podstawie analizy położenia pasm energetycznych warstw wchodzących w skład wytworzonych ogniw oraz charakterystyk spektralnych prądu zwarcia tych urządzeń, określone zostały procesy prowadzące do fotogeneracji nośników ładunku w badanych układach. W ogniwach zbudowanych na bazie złącz CdS/ZnPc oraz ZnTe/F16ZnPc zaobserwowano zarówno generację bezpośrednią w półprzewodniku nieorganicznym (przejście pasmo-pasmo), jak i generację wynikającą z dysocjacji ekscytonów wzbudzonych w półprzewodniku molekularnym, zachodzącą na złączu obydwu półprzewodników. W przypadku układów zbudowanych na bazie złącza CdTe/DIP, zaobserwowano jedynie fotogenerację drugiego typu.

This article presents chosen results of research on hybrid solar cells based on inorganic II-VI semiconductor/molecular semiconductor heterojunctions. On the basis of energetic structure of fabricated devices and short-circuit current spectral response measured for these cells possible processes leading to photogeneration of free charge carriers were determined. For the cells based on CdS/ZnPc and ZnTe/F16ZnPc heterojunctions two processes were identified: direct photogeneretaion in inorganic semiconductors via band-to-band transitions and dissociation of excitons generated in molecular semiconductors that takes place at the interface of both semiconductors forming the junction. In contrast, only the latter process was observed in case of devices with CdTe/DIP heterojunction.