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cyqdesign

2023-02-21 08:45

添加銀反射鏡使過氧化物太陽能電池的效率大大提高

過氧化物是太陽能電池技術(shù)中最有前途的新材料之一。現(xiàn)在，羅切斯特大學(xué)的工程師們已經(jīng)開發(fā)出一種新方法，通過在材料下面添加一層反射銀，使材料的效率提高三倍以上。在過去的一個(gè)世紀(jì)的大部分時(shí)間里，硅一直是制造太陽能電池的首選材料，這要?dú)w功于它的豐富性和將光轉(zhuǎn)換為電流的效率。但是在過去的十年里，一個(gè)新的競爭者已經(jīng)迅速崛起--過氧化物，它更便宜，而且在效率上已經(jīng)趕上了硅。

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現(xiàn)在，一項(xiàng)新的研究將過氧化物的效率提高了3.5倍，甚至沒有對(duì)材料本身進(jìn)行調(diào)整。相反，研究小組發(fā)現(xiàn)，在其下方添加一層不同的材料，改變了過氧化物中電子的相互作用，減少了一個(gè)能量消耗的過程。

過氧化物和其他光伏材料通過讓陽光激發(fā)材料中的電子來發(fā)電，使它們從原子中跳出，準(zhǔn)備被引導(dǎo)以產(chǎn)生電流。但有時(shí)，電子會(huì)落回它們留下的"空洞"中，減少了整體電流，因此也降低了材料的效率。這就是所謂的電子重組。

研究人員發(fā)現(xiàn)，他們能夠通過將過氧化物放置在由單獨(dú)的銀或銀和氧化鋁的交替層組成的襯底上，大幅減少電子重組。該團(tuán)隊(duì)說，這樣做會(huì)產(chǎn)生一種鏡子，產(chǎn)生電子-空穴對(duì)的反轉(zhuǎn)圖像，從而減少電子與空穴重組的可能性。在測試中，工程師們表明，加入這些層后，光轉(zhuǎn)換的效率提高了3.5倍。

該研究的主要作者郭春雷說："一塊金屬可以做的工作和濕式實(shí)驗(yàn)室里的復(fù)雜化學(xué)工程一樣多。隨著新的過氧化物的出現(xiàn)，我們就可以用我們基于物理學(xué)的方法來進(jìn)一步提高它們的性能。"

這項(xiàng)研究發(fā)表在《自然·光子學(xué)》雜志上。

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