鈣鈦礦太陽能電池效率提至20%以上

即使是完美的神奇材料制成的太陽能電池也無法將100%的太陽光轉(zhuǎn)換為電能。

這是因為理論最大可接受能量受到電子能帶位置或不可避免輻射的限制。因此，為了接近最大轉(zhuǎn)換效率，有必要研究太陽能電池中的各種缺陷，并確定哪些缺陷導(dǎo)致?lián)p失以及如何造成的損失。

有機金屬鈣鈦礦吸收層被認為是一種特別令人興奮的太陽能電池新材料──在短短10年內(nèi)，其轉(zhuǎn)換效率從3%提高到超過20%，這是一個驚人的成功故事?，F(xiàn)在，由德國波茨坦大學(xué)的一個研究小組已經(jīng)成功確定了鈣鈦礦太陽能電池中限制效率的決定性損耗過程。

在鈣鈦礦晶格中的某些缺陷處，剛剛被陽光釋放的電荷載體 (即電子和 “空穴”)可能再次復(fù)合從而丟失。但是，這些缺陷是優(yōu)先位于鈣鈦礦層內(nèi)還是在鈣鈦礦層和傳輸層之間的界面，目前尚不清楚。為了確定這一點，研究小組利用激光激發(fā)了平方厘米大小的鈣鈦礦層，并探測到材料響應(yīng)激光而發(fā)光的位置和時間。不僅如此，他們還利用高光譜CDD相機精確地記錄和分析了發(fā)射光子的能量。在這些發(fā)現(xiàn)的幫助下，研究小組成功地減少了界面復(fù)合，從而將1平方厘米大小的鈣鈦礦太陽能電池效率提高到20%以上。