Eintrag in der Universitätsbibliographie der TU Chemnitz
Volltext zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa2-938328
Tammireddy, Sandhya
Deibel, Carsten (Prof. Dr.) ; Kahmann, Simon (Jun.-Prof. Dr.) (Gutachter)
Study of Ionic Defects and Hysteresis in Perovskite Solar Cells
Untersuchung von Ionendefekten und Hysterese in Perowskit-Solarzellen
Kurzfassung in deutsch
Metallhalogenid-Perowskite haben erhebliche Aufmerksamkeit als hervorragende Kandidaten für die Anwendung in Solarzellen. Trotz ihrer ausgezeichneten Leistung ist die breite Integration von photovoltaischen Geräten auf der Grundlage von Perowskit-Absorbern in die industrielle Anwendung durch ihre chemische und elektrische Instabilität begrenzt. Das zentrale Thema dieser Arbeit ist daher die Untersuchung der thermodynamischen Aspekte von Punktdefekten und der Leitungsmechanismen sowie deren Auswirkungen auf die Strom-Spannungs-Charakteristik, i.e., die Hysterese in den Solarzellen. Durch die Anwendung von drei verschiedenen Methoden, derImpedanzspektroskopie, der Transientenspektroskopie auf tiefer Ebene und der Sweep-Rate-abhängigen Strom-Spannungs-Charakteristik als Funktion der Temperatur, zeigen wir, dass das Verständnis der grundlegenden Aspekte der mobilen ionischen Defekte im Material sowie der Verteilung dieser Defekte in der Vorrichtung für die Verbesserung der Stabilität und der Leistung der Vorrichtung von wesentlicher Bedeutung ist. Wir zeigen, dass Halogenid-Vakanz-Zwischengitter-Paare in allen untersuchten Perowskit-Zusammensetzungen vorhanden sind und dass diese Defekte zu einer signiőkanten Verringerung der Energieumwandlungseffizienz von Perowskit-Solarzellen führen können.
Kurzfassung in englisch
Metal halide perovskites have attracted considerable attention as excellent candidates for application in solar cells. Despite their excellent performance, photovoltaic devices based on perovskite absorber’s wide-scale integration into industrial application is limited by their chemical and electrical instabilities. The central topic of this thesis is therefore to investigate thermodynamic aspects of point defects and the conduction mechanisms along with their implications for current–voltage characteristics i.e.,hysteresis in the solar cells. By application of three different methods, impedance spectroscopy, deep level transient spectroscopy and sweep rate dependent current–voltage characteristics as function of temperature, we show that understanding the fundamental aspects of mobile ionic defects in the material as well as the distribution of these defects in the device is essential for improving the stability and the device performance. We show that halide vacancy-interstitial pairs are present in all investigated perovskite compositions and these defects can lead to a significant reduction in the power conversion efficiency of perovskite solar cells.
| Universität: | Technische Universität Chemnitz | |
| Institut: | Professur Optik und Photonik kondensierter Materie | |
| Fakultät: | Fakultät für Naturwissenschaften | |
| Dokumentart: | Dissertation | |
| Betreuer: | Deibel, Carsten (Prof. Dr.) | |
| URL/URN: | https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa2-938328 | |
| Freie Schlagwörter (Deutsch): | organisch-inorganische hybride Halbleiter , Perowskit , Solarzellen , Transiente Störstellenspektroskopie , Impedanzspektroskopie , ionische Defekte , Hysterese , Migrationsenthalpie , Bildungsenthalpie und Entropie , Lang und Kurzstreckenleitung | |
| Freie Schlagwörter (Englisch): | Organic–inorganic hybrid Perovskites , Perovskite , Solar cells , Impedance spectroscopy , Deep level spectroscopy , Ionic defects , Hysteresis , Formation Enthalpy , Migration enthalpy , Formation entropy , Long-range and short-range conduction | |
| DDC-Sachgruppe: | Physik | |
| Sprache: | englisch | |
| Tag der mündlichen Prüfung | 04.09.2024 |
