钙钛矿作为太阳能电池材料的潜力增加

能源部国家可再生能源实验室(NREL)的科学家已经证明了通过减少热量损失的能量来显着提高钙钛矿太阳能电池效率的方法。

本周在“ 自然光子学 ”杂志上发表了一篇关于这一发现的论文，“观察碘化钙钛矿的热声子瓶颈” 。该研究还将出现在该期刊的1月印刷版中。

目前的光伏电池只能有效地利用大约三分之一的可用能量，另外三分之一的热能损失而其余的则流失到其他过程而不是转换为电能。NREL研究确定，通过钙钛矿电池吸收太阳光而产生的电荷载体遇到瓶颈，在电荷载体冷却时发出的声子(载热粒子)不能足够快地衰变。相反，声子重新加热电荷载体，从而大大减慢冷却过程并允许载体在更长的时间内保留更多的初始能量。这可能允许在热载体太阳能电池中分配这种额外的能量。

叶扬是该论文的第一作者。NREL的同事David Ostrowski，Ryan France，Kai Zhu，Jao van de Lagemaat，Joey Luther和Matthew Beard也参与了这项研究。

如果使用热载体，太阳能钙钛矿电池可转换为电能的理论极限可从约33%攀升至66%。需要进一步的研究，包括对由其他材料制成的钙钛矿的测试。

钙钛矿是一类具有重要意义的材料，并且在从微电子到超导体的各种技术中被证明是有价值的。钙钛矿最近才被证明可用于太阳能应用。由NREL研究的钙钛矿材料制成的太阳能电池稳定地将太阳能转化为电能的效率从2009年的3.8%提高到今天的20%以上。

标签：

免责声明：本文由用户上传，如有侵权请联系删除！