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二号站登录测速将光子回收再利用可以提高钙钛矿太阳能电池效率

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来自德累斯顿大学的科学家与首尔国立大学(SNU)和韩国大学(KU)的研究人员合作,证明了光子再利用(称为 “光子回收”)和光散射效应在钙钛矿太阳能电池中的作用,为实现高效率的太阳能转换提供了一条途径。该研究已发表在《科学进展》上。

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金属卤化物钙钛矿作为用于太阳能转换的下一代半导体正受到极大关注。自2009年首次展示3.8%的效率以来,效率迅速提高,最先进的钙钛矿太阳能电池表现出超过25%的高效率,接近于硅光伏的创纪录效率。过去十年中的这种快速增长提出了一个问题:钙钛矿太阳能电池是否能够达到光伏效率的(热力学)上限,已知单结半导体的效率为34%。为了接近这一目标,理论上已知太阳能电池不仅必须是一个良好的光吸收器,而且2号站线路测速必须是一个良好的光发射器。

来自德累斯顿大学德累斯顿应用物理和光子材料综合中心(IAPP)的研究人员注意到了光子回收效应的作用。当一个光子在再吸收半导体(如过氧化物)内辐射时,它可以被发射器本身重新吸收,并通过光致发光产生一个新的光子。这种重复地重新吸收和重新发射光子的过程被称为光子循环。虽然这种现象以前已经被几个研究小组证明,但它对钙钛矿太阳能电池效率的实际贡献一直在广泛讨论中。基于SNU和KU的研究小组所制备的装置,IAPP的研究人员发现,光子回收和光散射效应极大地提高了光发射效率,提高了约5倍的光电压,显著改善了钙钛矿太阳能电池的光电压。

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他们的工作揭示了钙钛矿太阳能电池中光子回收的实际好处。”钙钛矿已经是很好的吸收剂。现在是时候改善它们的发光能力,以进一步提高它们已经很高的功率转换效率,”作为IAPP洪堡研究员领导这项工作的Changsoon Cho博士说。

了解光子回收是朝着这个方向迈出的关键一步。这项工作预测,光子回收的贡献,以及对各种光电损失的抑制,将导致未来的性能进一步提高。使用光子回收,显示钙钛矿太阳能电池的效率上限将从29.2%上升到31.3%。

应用物理研究所和德累斯顿先进电子技术中心(cfaed)新兴电子技术主席Yana Vaynzof教授补充说:”有了关于光子回收作用的基本见解,我们就有了进一步提高钙钛矿太阳能电池效率的独特可能性,从而为这项技术提供了与成熟的硅基光伏技术竞争的更光明前景。事实上,对过氧化物太阳能电池潜力的改进促使人们进一步追求这一技术的商业化。”

我们的研究显示了该技术的潜力,但在该技术进入大规模生产之前,2号站线路测速需要在研究和开发方面做出更多努力。


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