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钙钛矿太阳能电池效率提至20%以上

时间:2018/10/10 14:33:30 来源: 作者: 浏览次数:

即使是完美的神奇材料制成的太阳能电池也无法将100%的太阳光转换为电能。

这是因为理论最大可接受能量受到电子能带位置或不可避免辐射的限制。因此,为了接近最大转换效率,有必要研究太阳能电池中的各种缺陷,并确定哪些缺陷导致损失以及如何造成的损失。

有机金属钙钛矿吸收层被认为是一种特别令人兴奋的太阳能电池新材料──在短短10年内,其转换效率从3%提高到超过20%,这是一个惊人的成功故事。现在,由德国波茨坦大学的一个研究小组已经成功确定了钙钛矿太阳能电池中限制效率的决定性损耗过程。

在钙钛矿晶格中的某些缺陷处,刚刚被阳光释放的电荷载体 (即电子和 “空穴”)可能再次复合从而丢失。但是,这些缺陷是优先位于钙钛矿层内还是在钙钛矿层和传输层之间的界面,目前尚不清楚。为了确定这一点,研究小组利用激光激发了平方厘米大小的钙钛矿层,并探测到材料响应激光而发光的位置和时间。不仅如此,他们还利用高光谱CDD相机精确地记录和分析了发射光子的能量。在这些发现的帮助下,研究小组成功地减少了界面复合,从而将1平方厘米大小的钙钛矿太阳能电池效率提高到20%以上。

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