導(dǎo)讀:本周發(fā)表的兩項不同研究表明,德國達姆施塔特技術(shù)大學(xué)與新加坡科學(xué)技術(shù)研究局合作進行的研究中,在使用等離子體增強技術(shù)改善鈣鈦礦太陽能電池的性能和穩(wěn)定性方面取得了新進展。
近年來,等離子增強已經(jīng)用于旨在改善鈣鈦礦太陽能電池的效率和熱穩(wěn)定性的廣泛研究中。該技術(shù)包括通過金屬納米結(jié)構(gòu)增強細胞的電磁場,從而改善器件在可見光譜中的低光學(xué)吸收。
上周,發(fā)表了有關(guān)該主題的兩項新研究,表明對金屬等離子體激元效應(yīng)的興趣近來并未減弱。
在德國達姆施塔特技術(shù)大學(xué)與新加坡科學(xué)技術(shù)研究局合作進行的研究中,已對該技術(shù)的最新進展進行了分析。
研究小組解釋說,表面等離子體激元對鈣鈦礦細胞來說特別有趣,因為它們的性質(zhì)可以通過控制金屬納米結(jié)構(gòu)的形狀、大小和介電環(huán)境進行微調(diào)。因此,結(jié)合等離子體結(jié)構(gòu)的鈣鈦礦細胞可能具有更薄的吸收層,不影響光學(xué)厚度,并且可以設(shè)計為半透氧器件。
科學(xué)家們描述了典型的電漿細胞鈣鈦礦作為設(shè)備由一個緊湊的20 - 50納米氧化鈦(二氧化鈦)阻擋層,100 - 400 nm之間嵌入層電子運輸材料,如介孔二氧化鈦和透明導(dǎo)電氧化物基質(zhì),由一個洞之后運輸材料夾在鈣鈦礦吸收器和接觸電極。
科學(xué)家們還描述了鈣鈦礦電池應(yīng)用中如何通過等離子激元進行偶極子-偶極子耦合的熱電子注入,光捕獲和能量流向調(diào)制。他們的發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《高等科學(xué)》雜志上的論文《等離子鈣鈦礦太陽能電池的最新進展》中。
在另一項研究發(fā)表在本周《自然》雜志上,雙金屬植入電漿為二氧化鈦光電陽極敏化的第三代太陽能電池,印度的大師Nanak Dev大學(xué)的科學(xué)家們尋求改善二氧化鈦的聚光能力敏化劑用于這種類型的細胞,同時防止復(fù)合效應(yīng)。
根據(jù)研究人員的研究,通過離子注入技術(shù)將金和銀納米顆粒嵌入二氧化鈦中。依賴納米顆粒的細胞效率及其等離激元誘導(dǎo)的光電效應(yīng)顯示,其效率(相對而言)比未植入的細胞高89%。
據(jù)微鋰電小組分析,這種更高的效率取決于二氧化鈦的增強的光收集能力,后者可以產(chǎn)生大量的光激發(fā)電子,并且取決于嵌入二氧化鈦的光陽極中的銀和金納米粒子所產(chǎn)生的等離子電效應(yīng)。
近年來,等離子增強已經(jīng)用于旨在改善鈣鈦礦太陽能電池的效率和熱穩(wěn)定性的廣泛研究中。該技術(shù)包括通過金屬納米結(jié)構(gòu)增強細胞的電磁場,從而改善器件在可見光譜中的低光學(xué)吸收。
上周,發(fā)表了有關(guān)該主題的兩項新研究,表明對金屬等離子體激元效應(yīng)的興趣近來并未減弱。
在德國達姆施塔特技術(shù)大學(xué)與新加坡科學(xué)技術(shù)研究局合作進行的研究中,已對該技術(shù)的最新進展進行了分析。
研究小組解釋說,表面等離子體激元對鈣鈦礦細胞來說特別有趣,因為它們的性質(zhì)可以通過控制金屬納米結(jié)構(gòu)的形狀、大小和介電環(huán)境進行微調(diào)。因此,結(jié)合等離子體結(jié)構(gòu)的鈣鈦礦細胞可能具有更薄的吸收層,不影響光學(xué)厚度,并且可以設(shè)計為半透氧器件。
科學(xué)家們描述了典型的電漿細胞鈣鈦礦作為設(shè)備由一個緊湊的20 - 50納米氧化鈦(二氧化鈦)阻擋層,100 - 400 nm之間嵌入層電子運輸材料,如介孔二氧化鈦和透明導(dǎo)電氧化物基質(zhì),由一個洞之后運輸材料夾在鈣鈦礦吸收器和接觸電極。
科學(xué)家們還描述了鈣鈦礦電池應(yīng)用中如何通過等離子激元進行偶極子-偶極子耦合的熱電子注入,光捕獲和能量流向調(diào)制。他們的發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《高等科學(xué)》雜志上的論文《等離子鈣鈦礦太陽能電池的最新進展》中。
在另一項研究發(fā)表在本周《自然》雜志上,雙金屬植入電漿為二氧化鈦光電陽極敏化的第三代太陽能電池,印度的大師Nanak Dev大學(xué)的科學(xué)家們尋求改善二氧化鈦的聚光能力敏化劑用于這種類型的細胞,同時防止復(fù)合效應(yīng)。
根據(jù)研究人員的研究,通過離子注入技術(shù)將金和銀納米顆粒嵌入二氧化鈦中。依賴納米顆粒的細胞效率及其等離激元誘導(dǎo)的光電效應(yīng)顯示,其效率(相對而言)比未植入的細胞高89%。
據(jù)微鋰電小組分析,這種更高的效率取決于二氧化鈦的增強的光收集能力,后者可以產(chǎn)生大量的光激發(fā)電子,并且取決于嵌入二氧化鈦的光陽極中的銀和金納米粒子所產(chǎn)生的等離子電效應(yīng)。