2023-05-10 08:44
最近，德国弗里茨*哈伯研究所，柏林技术学院以及维尔茨堡大学的科学家发现了光子的激子裂变机制，这是一种新的光电转换机理，将具有激子裂变特性的五苯基等材料应用于硅太阳能电池中，可能会使光电转换效率提高约1/3。
这项研究结果，已经在《自然》期刊上刊登。
这项发现为光电转换技术的发展提供了新的契机。在现有的Si基太阳电池中，一个光子仅能被一个电子激励，若能通过激子分裂来提升其光伏转化效率，将会极大地推动整个光伏行业的发展。
据该科学团队介绍，在不久的将来，新一代的以激子分裂为基础的太阳电池，将会逐渐替代常规的硅基太阳电池，并在光电转换方面占据主导地位。
“这一研究结果表明，激子分裂可能是硅太阳电池性能改善的一种有效机制。这项发现对我们开发高效、低成本的硅太阳电池至关重要。”德国波恩大学化学系副教授、该论文的合作者之一、波恩大学材料科学与工程系博士后研究员马蒂亚斯*施密特说。
然而，虽然在此基础上揭示了激子分裂机理，但该机理在光电器件中的应用还存在诸多问题。
如，如何将五苯这样的激子裂变材料加入到硅太阳电池中，如何提高硅太阳电池的光电转化效率，如何降低硅太阳电池的成本，这些都需要科研工作者去探索。
值得注意的是，目前科学家们还没有开发出具有这种特性的激子裂变材料。目前的激子分裂材料只能与硅太阳电池中的硅相结合。如果能够开发出具有激子裂变特性的其他材料，那么有望让这种新型光伏电池在光电转换效率方面得到大幅提升。
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