网格不匹配和扭曲的多层材料用于高效的太阳能电池
1Department of Physics, Florida State University, Tallahassee, FL 32306-4350, United States of America.
概括
原子薄的分层材料提供了增强的太阳吸收. 使用这些结构的新型太阳能电池设计通过冲击电离,特别是在缩的阳光下,显著提高了效率.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 凝聚物质物理学 凝聚物质物理学
- 太阳能光伏发电是如何实现的
背景情况:
- 散装材料在广谱太阳吸收方面存在局限性.
- 不匹配或扭曲的原子薄层的交替层结构具有独特的电子特性.
研究的目的:
- 为了研究交替层结构的光伏效率.
- 基于带分割迷你带和迷你间隙来建模太阳能电池.
主要方法:
- 扩展了Shockley-Queisser方法用于光伏效率计算.
- 模拟带结构与迷你带 (带宽 ΔE) 和迷你间隙 (δG).
主要成果:
- 由于冲击电离,观察到显著的效率提升.
- 效率在小,非零小间隙 (δG) 的极限上显著增加.
- 在完全集中的阳光下显著提高效率.
结论:
- 交替层结构比散装材料更有效地吸收太阳能.
- 这些工程带结构中的冲击电离会提高光伏的性能.
- 优化的分层材料对先进的太阳能电池技术具有前途.


