矿太阳能电池中的载体乘数,其内部量子效率超过100
Yue Wang1, Senyun Ye1, Jia Wei Melvin Lim1
1Division of Physics and Applied Physics, School of Physical and Mathematical Sciences, Nanyang Technological University, 21 Nanyang Link, Singapore, 637371, Singapore.
Nature communications
|October 9, 2023
概括
矿太阳能电池 (PSC) 中的载体乘数 (CM) 可以超过效率限制. 这项研究显示混合Pb-Sn PSC中的强大的CM,实现了高的内部量子效率,但设备架构阻碍了其充分的潜力.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 太阳能光伏发电是如何实现的
- 固态物理 固态物理
背景情况:
- 载体乘法 (CM) 对于超越太阳能电池中的Shockley-Queisser极限至关重要.
- 虽然在化矿中观察到CM,但它对功能性矿太阳能电池 (PSC) 的影响仍未得到充分研究.
研究的目的:
- 调查CM在混合-锡 (Pb-Sn) 矿太阳能电池系统中的存在和影响.
- 确定限制CM对公共服务委员会整体绩效贡献的因素.
主要方法:
- 矿太阳能电池 Cs0.05FA0.5MA0.45Pb0.5Sn0.5I3 的制造和特征.
- 测量内部量子效率 (IQE) 来评估CM效应.
- 对光学和电荷损失机制的分析.
主要成果:
- 在Cs0.05FA0.5MA0.45Pb0.5Sn0.5I3系统中观察到高效的CM,具有低值能量.
- 没有偏见的内部量子效率超过了110%,并且由于强大的CM,达到160%.
- 发现设备架构可以抑制CM效应的全部潜力.
结论:
- 混合Pb-Sn PSC中存在CM效应,可以显著提高内部量子效率.
- 目前的PSC架构限制了CM的实际好处.
- 重新设计PSC至关重要,以充分利用CM为下一代光伏设备.


