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基于下轉(zhuǎn)換材料的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池
日期:2022-06-29   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:sy_zhuzelin 打印收藏評(píng)論(0)[訂閱到郵箱]
一個(gè)國(guó)際研究小組評(píng)估了下轉(zhuǎn)換材料克服太陽(yáng)能電池不良藍(lán)色反應(yīng)的潛力。他們分析了如何使用該材料來(lái)提高基于鈣鈦礦的光伏設(shè)備的性能,并發(fā)現(xiàn)這方面有取得進(jìn)展的機(jī)會(huì)。


DC層采用發(fā)光下轉(zhuǎn)換材料并直接置于表面的太陽(yáng)能電池

圖片:斯旺西大學(xué),RRL Solar,知識(shí)共享許可協(xié)議CC BY 4.0

一個(gè)國(guó)際研究小組研究了如何利用下轉(zhuǎn)換(DC)材料來(lái)提高鈣鈦礦光伏電池的性能。他們發(fā)現(xiàn)這種材料可將紫外光(UV)轉(zhuǎn)換為可見光,提高發(fā)電量,同時(shí)還提供紫外線屏蔽。

學(xué)者們說(shuō):“這種DC材料可以吸收高能量光子(300-500納米),并重新發(fā)射一個(gè)較長(zhǎng)波長(zhǎng)的光子,而光伏設(shè)備對(duì)后者更加敏感。于是我們研究了各類DC材料,如量子點(diǎn)(QD)、氧化物、發(fā)光玻璃、鑭系元素和有機(jī)染料。”

他們認(rèn)為,這類材料應(yīng)被用來(lái)克服太陽(yáng)能電池不良藍(lán)色反應(yīng),同時(shí)吸收通常為300至500納米的短波長(zhǎng)光,并重新發(fā)射出較長(zhǎng)波長(zhǎng)的光。他們重點(diǎn)研究了鑭系和非鑭系DC材料。

他們解釋說(shuō):“光致發(fā)光是鑭系元素一個(gè)有吸引力的特性,并表現(xiàn)為顏色純度高的尖銳發(fā)射峰。”

他們說(shuō),這種發(fā)光的原因是電子激發(fā)了離子的輻射性和非輻射性轉(zhuǎn)變。鑭系元素通常用于制造合金,為金屬賦予強(qiáng)度和硬度。

科學(xué)家們說(shuō),DC材料可以很容易地?fù)饺腚姾蓚鬏攲踊蜮}鈦礦光活性層中,以改進(jìn)鈣鈦礦電池。它們應(yīng)會(huì)發(fā)揮雙重功能特性,促進(jìn)電荷載體傳輸。

研究小組說(shuō):“大多數(shù)鑭系DC材料的合成過(guò)程需要高溫,加上它們?cè)诘厍蛏虾苡邢薜牟牧瞎?yīng),限制了在未來(lái)的應(yīng)用。非鑭系DC材料的開發(fā)有望成為未來(lái)具有成本效益的一種設(shè)備應(yīng)用方法。”

他們?cè)谧罱l(fā)表在《RLL Solar》上的《下轉(zhuǎn)換材料用于鈣鈦礦太陽(yáng)能電池》中描述了這些發(fā)現(xiàn)。該團(tuán)隊(duì)包括來(lái)自英國(guó)斯旺西大學(xué)、阿聯(lián)酋哈利法科學(xué)技術(shù)大學(xué)、印度CSIR-國(guó)家物理實(shí)驗(yàn)室和查謨大學(xué),以及印度理工學(xué)院的科學(xué)家。

科學(xué)家們說(shuō):“這項(xiàng)研究可能會(huì)讓從事PSC的研究人員開發(fā)出更多的光穩(wěn)定設(shè)備,從而有助于未來(lái)在日益增長(zhǎng)的綠色能源市場(chǎng)中實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。未來(lái)重點(diǎn)也將是在光伏設(shè)備中利用從紅外到紫外的整個(gè)入射光譜。”

原標(biāo)題:基于下轉(zhuǎn)換材料的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池
 
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