用于无线光学功率传输系统的红外PbS CQD光伏电池的光学工程
Mengqiong Zhu1, Yuanbo Zhang2, Shuaicheng Lu2
1School of Materials, Shenzhen Campus of Sun Yat-Sen University, Shenzhen, 518107, China.
Frontiers of optoelectronics
|June 15, 2023
概括
研究人员优化了红外光伏电池 (IRPCs),使用硫化合体量子点 (PbS CQDs) 进行无线光功率传输 (WOPT) 系统. 改进的设备在1550纳米处实现了高效率,证明了实际应用的潜力.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 光电学是指光电子产品.
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 红外光伏电池 (IRPC) 对于无线光学功率传输 (WOPT) 是至关重要的.
- 调整IRPC到1550nm对于光纤集成的WOPT系统至关重要.
- 硫化物体量子点 (PbS CQD) IRPC在1550 nm显示低短路电流,原因是吸收不足.
研究的目的:
- 为1550 nm WOPT系统优化基于 PbS CQD 的 IRPC 的设备结构.
- 在1550nm照明下增强光吸收和短路电流密度.
- 为了实现实际WOPT应用的高功率转换效率.
主要方法:
- 对IRPC设备结构的全面光学工程.
- 提高锡氧化 (ITO) 层的红外透射率.
- 在设备架构中利用光学共振效应.
主要成果:
- 优化的设备在1550nm照明下 (17.3mW/cm2) 实现了11.91mA/cm2的短路电流密度.
- 在1550nm下记录了10.29%的功率转换效率,在1个太阳 (AM 1.5G) 下记录了7.17%的功率转换效率.
- 证明了使用优化的IRPCs为液晶显示器 (LCD) 提供电力的能力.
结论:
- 优化的PbS CQD IRPC显示了1550 nm WOPT系统的巨大潜力.
- 光学工程策略有效地提高了在目标波长的吸收和效率.
- 这些进步为实际的WOPT应用铺平了道路.
