导电玻璃衬底上贵金属掺杂制备铁电器件

         传统的硅基PN结太阳能电池实现光电转换,有两个必要条件:一是硅材料吸收太阳光产生光生电子-空穴对;二是PN结的内建电场(Ebi)对光生电子-空穴对的分离。但是内电场仅存在于非常薄的PN结耗尽层内,导致电池的开路电压(一般为0.5-0.7 V)受限于硅的带隙(Eg=1.12 eV),难于进一步提高光电转换效率。

        苏州大学代智华等人研究了在透明导电ITO玻璃衬底上制备PZT-Ag₂O铁电薄膜的工艺条件, 并测量和表征了在不同衬底温度下生长的薄膜的相结构、表面形貌、铁电性能和光电特性。结果表明: 在ITO玻璃衬底上可制备出铁电性能较好的PZT-Ag₂O铁电薄膜; ITO/PZT-Ag₂O/Pt铁电器件实现了可见光响应, 其短路光电流和开路电压随极化电压的变化呈回线关系; 产生这一现象的物理机制为: 光生短路电流和开路电压的大小取决于退极化场和界面肖特基势垒的综合作用, 不同的外加极化电压在PZT薄膜诱导出强度不同的退极化场, 从而使光生短路电流和开路电压与外加极化电压呈回线型关系。