メチルアモニウム鉛イオジドペロブスキート薄膜の持続的エネルギー電子
Daniel Niesner1, Haiming Zhu1, Kiyoshi Miyata1
1Department of Chemistry, Columbia University , New York, New York 10027, United States.
Journal of the American Chemical Society
|December 10, 2016
まとめ
研究者達は 効率的な太陽電池の材料である メチルアモニウムイオジペロブスキートで 長い寿命の熱媒体を発見しました この発見により 従来の太陽電池で 熱として失われる余剰エネルギーを回収でき 効率が向上します
科学分野:
- 材料科学
- 固体物理学
- 太陽光発電
背景:
- 従来の太陽電池は,帯域の端でキャリア抽出により,熱としてエネルギーを失います.
- 余剰の電子エネルギー (E*) を収集することで,ショックリー・クエッサーの限界を超えた電力変換効率を倍増させることができる.
- ホットキャリア・ソーラー・セルに適した材料を見つけるのは,効率的な電子/光フォノン散乱のために難しい.
研究 の 目的:
- ポリクリスタリンメチルアモニウムイオジペロブスキートにおける熱媒体の動態を調査する.
- この材料の熱媒体の散乱を抑制する可能性を決定する.
- 太陽エネルギー変換の強化のために,熱いキャリアを採取する可能性を検討する.
主な方法:
- メチルアモニウムイオジペロブスキートにおけるエネルギー電子の実験的観測.
- ホットキャリアの寿命と余剰エネルギーの測定
- 偽電子温度を決定するための熱光放射の分析.
- 散乱メカニズムとダイナミック障害との相関性の調査.
主要な成果:
- 余剰エネルギー (E*) が約0.25 eVのエネルギー電子を観測した.
- 測定されたホットキャリアの寿命は ~100 ps,従来の半導体よりも大幅に長い.
- 熱い光放射を検知した. 1900Kの高度の偽電子温度を示している.
- 光学フォノンによる熱媒介散乱の抑制を特定した.
結論:
- メチルアモニウム鉛ヨド酸ペロブスキートは,熱媒体の散乱を抑制し,長寿命の熱媒体を可能にします.
- ダイナミック障害は この抑制に 役割を果たしているようです
- この発見は,このペロブスキート材料を用いた先進的なホットキャリア太陽電池の開発の可能性を示唆しています.
