Production of nickel oxide sputtering targets for hole transport layers in perovskite solar cells

Perovskit güneş hücreleri, düşük üretim maliyetleri, geniş yelpazede tasarım değişikliğine izin vermeleri ve kısa sürede ulaştıkları yüksek verimleri gibi üstünlükleri sayesinde son yıllarda ilgi çeken bir araştırma konusu olmuştur. PSC'lerde önemli bir katman olan boşluk taşıyıcı katman olarak kullanılan inorganik p-tipi yarıiletkenler yüksek saydamlık sunmaları, yapısal kararlılıkları ve ayarlanabilir bant aralıklarına sahiptirler. Nikel oksit (NiOx), yüksek termal ve kimyasal kararlılık, optik saydamlık, geniş bant aralığı (3,6 - 4,0 eV), düşük malzeme maliyeti ile diğer inorganik boşluk taşıyıcı malzemelere göre öne çıkmaktadır. Bu tezde; boşluk taşıyıcı malzeme olarak kullanılması istenen NiOx ince filmlerin biriktirilmesi için elde edilen hedef malzemeler sol-jel yöntemi ile üretilen tozlardan oluşmaktadır. Katkısız ve lityum katkılı NiOx tozları sol-jel yöntemi ile başarıyla üretildi. Elde edilen tozlar sonradan izostatik bir pres ile yüzde 95 ve üstü bulk yoğunluğuna sahip NiOx hedef malzemelerine dönüştürüldü. Elde edilen hedef malzemeler RF magnetron püskürtme sisteminde NiOx ince filmleri cam / ITO substratı üzerine biriktirmek için kullanıldı ve ince film kalınlıkları 110-230 nm arasında ölçüldü. Sonuç olarak, elde edilen hedef malzemeleri, perovskit güneş hücrelerinde kullanılabilecek ince filmlerin üretimi için umut vaat etmektedir. Her üretim aşamasının sonunda malzemeler yapısal ve morfolojik olarak X-ışını kırınımı, X-ışını fotoelektron spektroskopisi, taramalı elektron mikroskobu, partikül boyutu belirleme ve yoğunluk ölçümü gibi ilgili karakterizasyonlarla karakterize edildi.