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“涡轮增压”硅光伏:麻省理工学院的科学家们研究了单重态激子裂变的表面

时间:2021-09-24 16:16:31 来源:

甚至麻省理工学院研究人员所设想的35%的效率都可以得到改善。

上周发表在《自然》杂志上的一篇论文详细介绍了麻省理工学院的科学家如何证明单重态激子裂变效应如何应用于硅太阳能电池,并可以使电池效率高达35%。

单重态激子裂变是在某些材料中看到的一种效应,当单个光子(光粒子)被吸收到太阳能电池中而不是通常的情况下,可以产生两个电子-空穴对。早在1970年代,科学家就已经观察到这种效果,尽管在过去十年中,它已成为世界上一些领先研究所的重要研究领域。将这种效应转化为可行的太阳能电池已被证明是复杂的。

在论文中,通过并四碳中的单重态激子裂变使硅敏化,科学家声称是第一个将已知效应的“激子”材料(在这种情况下为并四苯)(一种碳氢化合物有机半导体)转移到晶体中的材料。硅。他们通过在硅太阳能电池和激子并四苯层之间放置一层仅几原子厚的氮氧化ha的附加层来实现这一壮举。

“事实证明,这两个系统之间的接口处的材料是如此之细,最终定义了一切。”主要作者,麻省理工学院兴奋剂中心的研究生Markus Einziger解释说。“这就是为什么其他研究人员无法使这个过程正常工作的原因,也是我们最终做到这一点的原因。”

桥接效应

氮氧化ha层起着“尼斯桥”的作用,使得并四苯层中产生的高能光子有可能触发硅电池中两个电子的释放。科学家们报告说,这一发现使光谱的绿色和蓝色部分的能量输出增加了一倍。


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