集光對(duì)于薄膜太陽能電池至關(guān)重要。為了顯著減少鈣鈦礦太陽能電池(PSC)的光損耗,分層捕光納米結(jié)構(gòu)使吸收增強(qiáng)能力超過了常規(guī)上限,并具有實(shí)現(xiàn)最先進(jìn)的光電性能的巨大潛力。但是,設(shè)計(jì)和制造出具有卓越的光收集能力并同時(shí)避免PSC電氣性能惡化的高級(jí)分層光陷波納米體系結(jié)構(gòu)仍然是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。
中國科學(xué)院化學(xué)研究所宋延林、李明珠和浙江大學(xué)沙威等人通過使用商業(yè)DVD光盤的壓印方法,設(shè)計(jì)并制造出色彩斑的高效莫爾條紋-PSC,其中包含莫爾條紋干涉結(jié)構(gòu)。
從實(shí)驗(yàn)和理論上證明,通過改變旋轉(zhuǎn)角度(0°–90°)可以很好地控制莫爾干涉結(jié)構(gòu)的光收集能力。增強(qiáng)的短路電流被認(rèn)為可以增加光衍射通道,從而延長光路,并將陽光折射到鈣鈦礦層中。此外,壓印過程還消除了器件中的回滯現(xiàn)象,從而抑制了活性層界面處的陷阱部位和空隙。
具有優(yōu)化的30°旋轉(zhuǎn)角度的莫爾條紋-PSC可實(shí)現(xiàn)最佳的光收集增強(qiáng)效果(比原始質(zhì)量高28.5%),從而產(chǎn)生超過20.17%(MAPbI3)和21.76%((FAPbI3)1-x(MAPbBr3)x )。
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