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新型锡基钙钛矿材料有望提升钙钛矿电池效率
责任编辑：马琪
作者：陈兆毓译
2018/1/19 11:56:04
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科技
日前，荷兰格罗宁根大学的科学家发现了新的钙钛矿材料，有望提高钙钛矿电池效率。该研究团队发现的锡基钙钛矿材料在高温条件下较其它钙钛矿材料表现更加稳定，利用这个特点可以减少因发热产生的能耗，从而提高钙钛矿电池效率。
当光粒子的能量高于太阳能电池材料带隙的能量时，就会产生所谓的“热电子”，而高出带隙的那部分能量会以热量的形式迅速散发，而并非作用于电池电压。该研究团队发表在期刊《自然—通讯》上的论文写道，锡基钙钛矿材料中“热电子”的能耗过程非常缓慢，能量相对更容易捕捉。
荷兰格罗宁根大学此前曾研究用锡代替钙钛矿材料中有毒的铅，于是发现了“热电子”现象。该校光物理学教授Maria Antonietta Loi说道：“当我们深入研究这种材料时，发现了某种奇怪的现象——里面的热电子经过了几纳秒才释放出能量，而不是几百飞秒。”
由于释放时间更长，因此更有可能在转化成热能前捕捉到这部分能量。Loi表示，理论计算结果显示，从“热电子”中捕捉能量可能会使杂化钙钛矿太阳能电池的最高效率达到66%。
发现这个效应后，该团队目前正在研究锡基钙钛矿材料减缓“热电子”能耗的原因和原理。他们表示，这些信息可以促使电子能耗更加缓慢，从而进一步提高电池效率。
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