今天,我們將討論鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的技術(shù)和應(yīng)用
鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的工作原理
鈣鈦礦層首先在陽(yáng)光下吸收光子,毫無(wú)根據(jù)地產(chǎn)生電子。由于鈣鈦礦激子約束能量的差異,這些載流子要么成為自由載流子,要么形成激子。此外,由于這些鈣鈦礦材料的載流子復(fù)合概率低,載流子遷移率高,載流子擴(kuò)散距離長(zhǎng),使用壽命長(zhǎng)。
然后,這些未復(fù)合的電子和洞穴被電子傳輸層和洞穴傳輸層收集,即電子從鈣鈦礦層傳輸?shù)狡渌娮觽鬏攲?,最終被ITO收集;洞穴從鈣鈦礦層傳輸?shù)蕉囱▊鬏攲樱詈笥山饘匐姌O收集。當(dāng)然,這些過程總是伴隨著電子和鈣鈦礦層的可逆復(fù)合、電子和洞穴(鈣鈦礦層不致密)、鈣鈦礦層的電子和洞穴傳輸層的復(fù)合。為了提高電池的整體性能,應(yīng)盡量減少這些載流子的損失。最后,通過連接FTO和金屬電極的電路產(chǎn)生光電流。
鈣鈦礦太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)換效率高,生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,生產(chǎn)成本低,材料成本低。核心光電轉(zhuǎn)換材料價(jià)格低廉,溶液制備方便,比傳統(tǒng)硅電池更容易生產(chǎn)。理論效率方面,新型鈣鈦光伏電池單層理論效率可達(dá)31%,晶硅/鈣鈦礦等鈣鈦礦疊層電池理論效率可達(dá)35%,鈣鈦礦三層電池理論效率可達(dá)45%以上。
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