迈向更好的太阳能电池:探索异常发电现象

导读 体光伏 (BPV) 效应是一种不常见的现象,它可能使某些材料的性能优于太阳能电池中使用的传统 p-n 结。日本研究人员首次通过实验证明了&a

体光伏 (BPV) 效应是一种不常见的现象,它可能使某些材料的性能优于太阳能电池中使用的传统 p-n 结。

日本研究人员首次通过实验证明了α相硒化铟(α-In2Se3 )沿平面外方向的BPV效应,验证了之前的理论预测。他们的α-In2Se3器件记录的出色转换效率预示着未来太阳能电池技术和光传感器的良好发展。

太阳能电池设计和开发的核心在于对光伏效应的深入理解,即光能通过光伏效应转化为有用的电能。如今,大多数太阳能电池都采用 p-n 结,利用不同材料界面上发生的光伏效应。

这种设计受到肖克利-奎瑟极限的限制,该极限对其理论最大太阳能转换效率设置了硬性上限,并在通过光伏效应产生的电压和电流之间进行了权衡。

然而,某些晶体材料表现出一种有趣的现象,即体光伏 (BPV) 效应。在缺乏内部对称性的材料中,受光激发的电子可以沿特定方向相干移动,而不是返回其原始位置。这会产生所谓的“移位电流”,从而产生 BPV 效应。

尽管专家预测α相硒化铟(α-In2Se3)可能是证明这种现象的可能候选者,但尚未进行实验研究。

为了填补这一知识空白,由日本信州大学副教授浦上典之领导的研究小组着手探索 α-In2Se3中的 BPV 效应。他们的研究结果发表在《应用物理快报》上。

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