太阳能电池材料可以回收光等轻质颗粒

时间：2026-04-29作者：深圳市宝安区福永智信通电子仪器经营部浏览：1315

钙钛矿可以回收轻质颗粒-这一发现可能导致新一代价格适中的太阳能电池。

科学家们发现，一种很有前途的材料，叫做混合卤化钙钛矿，可以回收利用。他们相信这一发现可以大大提高太阳能电池的效率。

杂化卤化钙钛矿是一种特殊的合成材料，已成为科学研究的主题，因为它们似乎有望在太阳能领域发生革命。钙钛矿太阳能电池既便宜又容易生产，但在短短几年内，它们的能效几乎和大多数家用太阳能电池板中使用的硅一样高。

这项新研究表明，这可能只是一个开始。太阳能电池通过吸收来自太阳的光子来产生电荷，但过程相反，因为当电荷重新组合时，它们会产生光子。研究表明，钙钛矿细胞具有额外的能力来再次吸收这些再生光子，这被称为光子回收。这将在单元内产生集中效应，就像使用透镜在一个点上聚焦大量光一样。

据研究人员介绍，这种回收光子的能力可以相对容易地利用，从而创建能够突破太阳能电池板能效极限的电池。

本研究以既定合作为基础，不仅关注这些材料在太阳能电池中的使用，还关注发光二极管的使用，由卡文迪许物理学教授、圣约翰学院院士组成Richard Friend进行剑桥大学。这项研究与牛津大学有关Henry Snaith阿姆斯特丹AMOLF的FOM学院的Bruno Ehrler团队合作。

Felix Deschler它是该研究的相应作者之一，与卡文迪许实验室的钙钛矿研究团队合作。他说：这充分证明了这种材料的质量，为最大限度地提高太阳能电池的效率打开了大门。使用这种现象所需的制造方法并不复杂，技术的效率应该大大提高，远远超过我们到目前为止所能达到的水平。

基于钙钛矿的太阳能电池于2012年首次测试，并取得了巨大成功，因此《科学杂志》将其评为2013年的年度突破之一。

从那时起，研究人员在提高这些细胞将光转化为电能方面取得了快速进展。最近的实验产生了大约20个％功率转换效率-这个数字可以和硅电池相比。

这项新研究表明，基于钙钛矿的细胞也能回收光子，它们能达到远远超过这一效率。

该研究在《科学》杂志上报道，将激光照射到500纳米厚的碘化钙钛矿中。钙钛矿接触时会发光，因此团队可以根据其发出的光来测量样品内部的光子活性。

研究人员在激光照射到胶片附近时发现了近红外光。然而，从远离激光照射样品的位置和由低能光子组成的第二次中检测到这种至关重要。

本研究的主要作者路易斯·米格尔·帕佐斯·奥顿说：低能成分使电荷能够长时间传输，但除非回收光子，否则高能成分将不存在。 回收是硅和其他材料根本没有的质量。这种效果将大量电荷集中在一个非常小的体积内。这些都是由入射光子和材料本身制造的光子的组合产生的，这就是为什么要提高其能量效率。

作为研究的一部分，PazosOutón钙钛矿背接触式太阳能电池的第一个演示也被制造出来。事实证明，这种单电池可以从激光接触点传输50微米以上的电流。距离远远大于研究人员的预期，是样品中多次光子循环事件的直接结果。

现在，研究人员认为钙钛矿太阳能电池的效率可能比到目前为止要高得多。通信作者Richard Friend我们可以证明光子在我们自己的电池中循环，这是非常有希望的，他说。 如果我们能利用这一点，它将给能源效率带来巨大的好处。




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