365bet:提高太阳能电池效率

 tianxiadiyi   2019-07-30 19:45   56 人阅读  0 条评论
365bet:提高太阳能电池效率

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通过利用其结构中的变形和缺陷导致的不寻常特性,可以使太阳能电池和光传感技术更有效。 华威大学物理系的研究人员发现太阳能电池中的应变梯度(即不均匀应变),通过物理力或在制造过程中感应,可以防止光激发载流子重新组合,从而增强太阳能转换效率。他们的实验结果发表在Nature Communications上。 科学家团队使用在LaAlO3基板上生长的BiFeO3外延薄膜,通过检查其应变梯度如何影响其分离光激发载流子的能力,来确定不均匀变形对薄膜将光转换为电能的能力的影响。 大多数商用太阳能电池由两层形成,在它们的边界处形成两种半导体之间的结,p型具有正电荷载流子(电子空位)和n型具有负电荷载流子(电子)。当光被吸收时,两个半导体的结连接维持内部场,该内部场以相反方向分裂光激发载流子,在结上产生电流和电压。没有这样的连接点,就无法收获能量,光激发载流子将很快重新组合,消除任何电荷。 他们发现,应变梯度可以通过分离光激发电子空穴来帮助防止复合,从而提高太阳能电池的转换效率。BiFeO3 / LaAlO3薄膜还表现出一些有趣的光电效应,如持久的光电导(改善的导电性)。它在紫外线传感器,执行器和传感器中具有潜在的应用。 华威大学的Mingmin Yang博士说:“这项工作证明了应变梯度在调节局部光电特性中的关键作用,这在以前很大程度上被忽视了。通过设计光电技术利用应变梯度,我们可能会增加转换太阳能电池的效率和增强光传感器的灵敏度。 “需要考虑的另一个因素是多晶太阳能电池中的晶界。通常,缺陷会在晶界处积聚,这会导致光载流子复合,从而限制效率。但是,在一些多晶太阳能电池中,如CdTe太阳能电池,晶界会促进光载流子的收集,其中巨大的应变梯度可能起着重要作用。因此,在研究太阳能电池和光传感器材料的结构 - 性质关系时,我们需要注意局部应变梯度。 “ 以前,这种菌株对效率的影响被认为是微不足道的。随着技术的日益小型化,应变梯度的影响在较小尺寸时变得更大。因此,在使用这些薄膜中的一种减小器件的尺寸时,应变梯度的幅度显着增加。 杨博士补充说:“应变梯度诱导效应,如柔性光伏效应,离子迁移等,在低维度下将变得越来越重要。”。由365bet体育在线编辑报道
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