具有扩展带边缘的共振矿太阳能电池
Jiangang Feng1,2, Xi Wang1,2, Jia Li1,2
1Department of Chemical and Biomolecular Engineering, National University of Singapore, Singapore, 117585, Singapore.
Nature communications
|September 4, 2023
概括
研究人员开发了一种共振矿太阳能电池,在波段边缘实现了巨大的光吸收. 这种纳米光子技术的策略将电流提高1.5mA/cm2,使效率超出组合的极限.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米光子学 纳米光子学
- 可再生能源可再生能源是可再生能源.
背景情况:
- 矿太阳能电池 (PSC) 对高效率有希望.
- 佩洛夫斯基特的组合调接近肖克利-奎塞尔极限.
- 目前的PSC效率受到诸如Goldschmidt容忍因子等因素的限制.
研究的目的:
- 为了展示具有增强光吸收的共振矿太阳能电池.
- 克服PSC中的组合工程的局限性.
- 为了提高单节矿太阳能电池的效率.
主要方法:
- 使用动量匹配设计多个导向模式共振.
- 使用Brillouin区域折叠用于波导模式和自由空间光相互作用.
- 响应矿太阳能电池的实验制造和表征.
主要成果:
- 在低吸收系数的矿带边上实现了巨大的光吸收.
- 将带边延长了18nm,并提高了1.5mA/cm2的电流.
- 外部量子效率在500至800纳米之间达到93%以上的平原,最大EQE集成电流为26.0mA/cm2.
结论:
- 响应纳米光子学策略突破了PSC的光线光学极限.
- 这种方法为提高单节PSC效率提供了一个新的途径.
- 证明的细胞性能与冠军单晶PSC相美.


