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  • “光子回收”效应可提高钙钛矿太阳能电池的转换效率

    作者:光行天下小萌新 来源:Science Advances 时间:2022-01-18 21:23 阅读:920 [投稿]
    德国德累斯顿工业大学与首尔国立大学和高丽大学的研究人员合作,展示了光子回收和光散射效应在钙钛矿太阳能电池中的作用,为高效太阳能转换提供了新途径。

    日前,德国德累斯顿工业大学与首尔国立大学和高丽大学的研究人员合作,展示了光子回收和光散射效应在钙钛矿太阳能电池中的作用,为高效太阳能转换提供了新途径。该研究成果已发表在Science Advances上,标题为《Effects of photon recycling and scattering in high-performance perovskite solar cells》。

    作为用于太阳能转换的下一代半导体,金属卤化物钙钛矿受到了极大的关注。目前,最先进的钙钛矿太阳能电池表现出超过 25% 的高效率,接近硅光伏的创纪录效率。为了了解钙钛矿太阳能电池是否能够达到光伏效率的上限(在单结半导体中已知为34%),科学家进行了多次研究。


    当光子在钙钛矿等再吸收半导体中辐射时,它可以被发射器本身再吸收并产生新的光子。这种重新吸收和重新发射光子的过程被称为光子回收。此前也有科学家研究过光子回收的影响,但它对钙钛矿太阳能电池效率的实际贡献一直备受争议。

    在新研究中,科学家证实了光子回收的作用。基于首尔国立大学和高丽大学研究小组准备的器件,德累斯顿工业大学的科学家发现,光子回收和光散射效应极大地提高了器件的发光效率(大约为5倍),并显著提高了钙钛矿太阳能电池的光电压。

    研究作者Changsoon Cho博士说:“我们的研究表明,光子回收有助于提高钙钛矿太阳能电池转换的效率。因此,这种电池的发展前景非常巨大。但是,在大规模应用之前,还需进行深入研究。”

    论文原文:https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abj1363

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