SCOPUS
SCIE
Quantized interfacial properties at lead sulfide/Zn<sub>1−x</sub>Mg<sub>x</sub>O energy harvesting assembly: Formation of nanocrystal solid solution
저자
Cho, Seongeun ; Kim, Youngjun ; Kim, Minkyoing ; Kim, Jin-A. ; Kim, Kihyun ; Park, Yujin ; Han, Soojin ; Han, Chang-Yeol ; Kim, Jong-Hoon ; Hwang, Jun Yeon ; Park, Jun-Young ; Kim, Eugene ; Yang, Heesun ; Park, Byoungnam
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2017
작성언어
-주제어
등재정보
SCOPUS,SCIE
자료형태
학술저널
수록면
156-164(9쪽)
제공처
<P><B>Abstract</B></P> <P>We demonstrate that, through formation of Zn<SUB>1−x</SUB>Mg<SUB>x</SUB>O nanocrystal solid solution (NCSS) coupled with lead sulfide (PbS) nanocrystal (NC) of different size, optoelectronic properties of a donor-acceptor energy harvesting assembly can be probed and tuned. In the ITO/PEDOT:PSS/PbS/Zn<SUB>1−x</SUB>Mg<SUB>x</SUB>O/Al arrangement as a photovoltaic test probe, simultaneous tuning of Zn<SUB>1−x</SUB>Mg<SUB>x</SUB>O NC solid solution (NCSS) and PbS NC in a narrow range in the energy levels is achieved altering the open circuit voltage and the short circuit current as measures of donor/acceptor interfacial electronic properties. With the Mg composition increasing, the energy band gap of the Zn<SUB>1−x</SUB>Mg<SUB>x</SUB>O NCSS (acceptor) increases with its conduction band edge becoming closer to the lowest occupied molecular orbital level of the PbS NC (donor), increasing splitting of quasi-Fermi energy levels in the electron donor/acceptor assembly under illumination. More amount of Mg in the NCSS leads to transition from an energy level limited regime to a trap-induced charge transport limited regime, evidenced by a simultaneous decrease in the open circuit voltage and the short circuit current. This new finding provides insights of trade-off between the energy level off-set and the trap-induced charge transport degradation in engineering interfacial charge transfer and transport via formation of NCSS in integrating modern electronic devices.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> Simultaneous tuning of Zn<SUB>1−x</SUB>Mg<SUB>x</SUB>O NCSS and PbS NC in a narrow range is achieved. </LI> <LI> Formation of NCSS at a very narrow range has a dramatic effect on the interfacial properties. </LI> <LI> Subtle amount of doping in the NCSS leads to transition from an energy level limited to a transport limited regime. </LI> </UL> </P>
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