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導(dǎo)讀：德國卡爾斯魯厄理工學(xué)院(KIT)、海德堡大學(xué)和德累斯頓工業(yè)大學(xué)的一組研究人員開發(fā)了一種新的模型，用這種模型可以首次可靠而精確地確定過氧化物層的光致發(fā)光量子產(chǎn)率。

據(jù)德國科學(xué)家介紹，首次可以使用精確地測定過氧化物層的光致發(fā)光量子產(chǎn)率質(zhì)量。這表明，這種有前途的材料比以前假設(shè)的優(yōu)化潛力更大。



理論上，過氧化物太陽能電池的功率轉(zhuǎn)換效率可以達到30.5%左右。然而，為了接近這些效率水平，必須提高過氧化物半導(dǎo)體的光電質(zhì)量。

原則上適用于光伏的材料不僅要吸收光，還要有效地再次發(fā)射光——這個過程被稱為光致發(fā)光。相關(guān)的測量參數(shù)，稱為光致發(fā)光量子產(chǎn)率，非常適合確定過氧化物半導(dǎo)體的質(zhì)量。

哈諾寧太陽能研究所(ISFH)，卡爾斯魯厄理工學(xué)院(KIT)和漢諾威大學(xué)電子材料與組件研究所以及Centrotherm，Singulus，Meyer Burger和Von Ardenne參與了該研究項目旨在使鈣鈦礦基硅太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率達到27%。

在發(fā)表于《Matter》的論文《通過光子再循環(huán)的精確定量揭示鈣鈦礦薄膜的內(nèi)部發(fā)光量子效率》中，研究團隊展示了他們開發(fā)的新方法是如何比之前假設(shè)的更精確地確定太陽照射條件下的光致發(fā)光量子產(chǎn)率。


KIT科學(xué)家Paul Fassl解釋說：“這取決于光子回收，即過氧化物發(fā)射的光子在薄層內(nèi)被重新吸收并再次發(fā)射的比例。”

研究人員將他們的模型應(yīng)用于三碘化甲基銨鉛(CH3NH3PbI3)，這是一種具有最高光致發(fā)光量子產(chǎn)率的過氧化物。此前估計為90%左右，但德國學(xué)者進行的模型計算發(fā)現(xiàn)，這一數(shù)值實際上是78%左右。

根據(jù)科學(xué)家們的說法，之前的估計沒有充分考慮到光散射的影響，這意味著這些估計低估了光子——光能的量子——在被重新吸收之前從層中逸出的概率。

KIT微結(jié)構(gòu)技術(shù)研究所(IMT)的先進光學(xué)和下一代光伏材料小組負責(zé)人Ulrich W。 Paetzold說：“我們的結(jié)果表明，優(yōu)化這些材料的潛力明顯高于之前的假設(shè)。”

該研究團隊提供了一個開源應(yīng)用，利用他們的模型可以計算出各種過氧化物材料的光致發(fā)光量子產(chǎn)率。 

原標題：德國學(xué)者解讀過氧化物太陽能電池新過程