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> 简介:本周发表的两项不同的研究表明,德国达姆施塔特理工大学在与新加坡科学技术研究机构合作开展的研究中使用等离子体增强技术,在改善钙钛矿太阳能电池的性能和稳定性方面取得了新的进展。

近年来,等离子体增强已经被广泛用于旨在提高钙钛矿太阳能电池的效率和热稳定性的研究中。该技术包括通过金属纳米结构增强细胞的电磁场,从而改善器件在可见光谱中的低光吸收。

上周,关于这一主题的两项新研究发表了,表明对金属等离子体激元效应的兴趣最近没有减弱。

德国达姆施塔特理工大学与新加坡科学技术研究局合作开展的研究分析了这一技术的最新发展。

该团队解释说,表面等离子体对钙钛矿电池特别感兴趣,因为它们的性质可以通过控制金属纳米结构的形状、尺寸和介电环境进行微调。因此,与等离子体结构结合的钙钛矿电池可以具有更薄的吸收层而不影响光学厚度,并且可以被设计为半透性氧器件。

科学家已经将典型的等离子体单元钙钛矿描述为由致密的20-50纳米氧化钛(氧化钛)阻挡层、100-400纳米之间的嵌入电子传输材料层(例如介孔氧化钛)和透明导电氧化物基质组成的装置,该装置通过传输材料后的孔夹在钙钛矿吸收剂和接触电极之间。

科学家还描述了在钙钛矿电池应用中,等离子体如何进行偶极-偶极耦合热电子注入、光捕获和能量流调制。他们的发现发表在《高级科学》杂志上的论文“等离子体钙钛矿太阳能电池的最新进展”中。

在本周《自然》杂志上发表的另一项研究中,双金属注入等离子体敏化了第三代太阳能电池的二氧化钛光电子阳极,来自印度那纳克大学的科学家试图提高这类电池的二氧化钛敏化剂的浓缩能力,同时防止复合效应。

根据研究人员的研究,金和银纳米粒子通过离子注入技术嵌入到二氧化钛中。纳米粒子依赖细胞的效率及其等离子体激元诱导的光电效应表明,它们的效率比非植入细胞高89%。

根据微型锂电池组的分析,这种更高的效率取决于二氧化钛的增强的光收集能力,其可以产生大量的光激发电子,并且取决于嵌入在二氧化钛的光阳极中的银和金纳米粒子产生的等离子体电效应。

来源:国土报中文版

标题:德国和新加坡联合研究微调等离子技术,太阳能电池性能的新突破

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