揭开钙钛矿光伏膜的神秘面纱

揭开钙钛矿光伏膜的神秘面纱 收录于话题 #光伏 7个

科学家开发出新模型来确定光致发光量子效率

钙钛矿太阳能电池的效率高达25.5％，与硅太阳能电池的效率相当接近。但理论上钙钛矿太阳能电池的效率可达到约30.5％。

但是要达到这个数值，必须进一步提高钙钛矿半导体的光电质量。

原则上，适合光伏的材料不仅要吸收光，还要高效地发射光。相应的参数--光致发光量子效率，非常适合确定钙钛矿半导体的质量。

KIT的微结构技术研究所（IMT）和光技术研究所（LTI）的研究人员与Heidelberg大学先进材料中心（CAM）和Dresden工业大学的科学家们共同开发了一个模型，借助这种模型他们第一次准确而可靠地测定了钙钛矿薄膜的光致发光量子效率。他们的成果发布在《物质》上。

优化潜力超出预期

“借助我们的模型，可以更加精准地确定太阳辐射下的光致发光量子效率，” IMT的Paul Fassl说。“光子回收非常重要。这是钙钛矿发出的光子所占的份额，这些光子在薄膜中被重新吸收和重新发射。"

研究人员将他们的模型应用于CH3NH3PbI3，这是一种光致发光量子效率最高的钙钛矿。

到目前为止，它的效率估值约为90%。而模型计算表明它的效率仅为78％。科学家解释说，之前的估计没有充分考虑到光散射的影响，因此，低估了光子（光能的量子）在被重新吸收之前离开薄膜的概率。

"我们的结果表明，这些材料的优化潜力远高于预期。"IMT先进材料中心负责人Ulrich W. Paetzold说。团队基于该模型提供了一个开源应用程序，通过模型可以计算出各种钙钛矿材料的光致发光量子效率。

参考文献

'Revealing the internal luminescence quantum efficiency of perovskite films via accurate quantification of photon recycling' by Paul Fassl et al; Matter. Cell Press, 2021

关于我们

《化合物半导体》中国版(CSC)是全球最重要和最权威的杂志Compound Semiconductor的“姐妹”杂志，亦是中国唯一专注于化合物半导体产业的权威杂志，重点介绍国外先进技术和产业化经验，促进国内产业发展，为国内读者提供化合物半导体行业的专业知识。内容涵盖晶体的特性研究，器件结构的设计，生产中用到的材料、设备、软件、测量、厂房设施，以及有关市场分析和动态。

雅时国际商讯（ACT International）成立于1998年，为高速增长的中国市场中广大高技术行业服务。ACT通过它的一系列产品－包括杂志和网上出版物、培训、会议和活动－为跨国公司及中国企业架设了拓展中国市场的桥梁。ACT的产品包括多种技术杂志和相关的网站，以及各种技术会议，服务于机器视觉设计、电子制造、激光/ 光电子、射频/ 微波、化合物半导体、洁净及污染控制、电磁兼容等领域的约十多万专业读者。ACT 亦是若干世界领先技术出版社及展会的销售代表。ACT总部在香港，在北京、上海、深圳和武汉设有联络处。