• 首页
  • 装备资讯
  • 热点专题
  • 人物访谈
  • 政府采购
  • 产品库
  • 求购库
  • 企业库
  • 院校库
  • 案例·技术
  • 会展信息
  • 行业日历
  • 纳米级近场成像对太阳能电池涂层的研究

    中国教育装备采购网 2017/6/5 11:11:14 围观502次 我要分享

      太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置, 其中以光电效应工作的晶硅太阳能电池为主流。虽然通过掺杂及表面覆盖抗光反射层能提高晶硅太阳能电池的效率,但是超过能带间隙和一些特定波长的光反射造成了巨大的光能量损失,反而限制了晶硅太阳能电池的效率。 Y.H. Wang等利用有机金属三溴纳米粒子(CH3NH3PbBr3)涂层吸收部分短波长太阳光,使其转化成极化电场。该极化电场可以通过促进分子重排而增强有机-晶硅异质结太阳能电池的不对称性,从而增加表面活性载流子密度,最终将有机-晶硅异质结太阳能电池的效率从12.7%提高到了14.3%。

      苏州大学Q.L. Bao教授等人在钙钛矿结构微纳米线的光电转换离子迁移行为和载流子浓度分布等领域作出了突出贡献。2016年,发表在ACS Nano上的钙钛矿结构微纳米线的光电转换离子迁移行为的研究中,作者利用neaspec公司的近场光学显微镜neaSNOM发现:1. 未施加外场电压时, 该微纳米线区域中载流子密度(图1 g. s-SNOM振幅信号)和光折射率(图1 g. s-SNOM相位信号)较均匀;2. 施加外场正电压时,该区域中载流子密度随I-离子(Br−)的迁移而向右移动(图1 h. s-SNOM振幅信号),其光折射率随随MA+离子(CH3NH3+)的迁移而向左移动(图1 g. s-SNOM相位信号)较均匀;3. 施加外场负压时,情况正好与施加正电压时相反(图1 i)。该研究显示弄清无机-有机钙钛矿结构中的离子迁移行为对于了解钙钛矿基的特殊光电行为具有重要意义,进而为无机-有机钙钛矿材料的光电器件应用打下了坚实的基础。

      

    纳米级近场成像对太阳能电池涂层的研究

    图1.SNOM测量钙钛矿结构微纳米线的光电转换的离子迁移行为。

    d-f. 离子迁移测量示意图;g-i,相应的s-SNOM光学信号振幅和相位图

      2017年, Q.L. Bao教授等人发表在AdvanceMaterials的文章中再次利用neaspec公司的近场光学显微镜neaSNOM,首次在实验中研究了太阳能电池表面钙钛矿纳米粒子涂层的载流子密度。结果显示:钙钛矿纳米粒子覆盖区域近场信号强度高于Si/SiO2区域中信号强度(参见下图2 b; 图2 a为对应区域的形貌)。另外作者也研究了增加光照的时间的影响(参见下图2 c, d)。其结果显示:近场信号强度随光照时间增加,从12.5 μV (黄色,0 min) 增加到 14.4 μV (红色, 60 min),该近场信号反映了可移动自由载流子密度的变化。最终,红外光neaSNOM研究结果证明:随光照时间增加,太阳能电池表面的钙钛矿纳米粒子涂层富集和捕获了大量的电子。

      

    纳米级近场成像对太阳能电池涂层的研究

    图2. SNOM测量钙钛矿结构纳米粒子涂层的载流子密度。a. AFM形貌图;b, s-SNOM光学信号图-未加光照;

    c, s-SNOM光学信号图-光照30min;d, s-SNOM光学信号图-光照60min

      作者预见,该研究对于设计新型太阳能电池,提高其转化效率具有重要意义。同时,该研究还提出了一种使钙钛矿结构材料和晶硅太阳能电池相结合的研究方法,为之后的研究和应用提供了解决新思路。

      相关参考文献

      1.Zhang Y.P.; et. al. Reversible StructuralSwell−Shrink and Recoverable Optical Properties in Hybrid norganic−OrganicPerovskite. ACS Nano 2016,10, 7031−7038.

      2.Wang Y.H.; et. al. The Light-InducedField-Effect Solar Cell Concept - Perovskite Nanoparticle Coating IntroducesPolarization Enhancing Silicon Cell Efficiency. AdvancedMaterial 2017, First published: 3 March 2017; DOI: 10.1002/adma.201606370.

      相关产品

      超高分辨散射式近场光学显微镜neaSNOM

      太赫兹近场光学显微镜 THz-NeaSNOM

      纳米傅里叶红外光谱仪Nano-FTIR

    点击进入QUANTUM量子科学仪器贸易(北京)有限公司展台查看更多 来源:中国教育装备采购网 作者:QUANTUM量子科学仪器贸易(北京)有限公司 责任编辑:云燕 我要投稿
    咨询政采页默认空白广告位
    采购网二维码

    扫一扫,欢迎关注

    教育装备采购网官方微信

    掌握教育装备行业最新、最权威资讯

    相关阅读

  • QD中国北京实验室成果登上Nature正刊

    QD中国北京实验室成果登上Nature正刊
    中国教育装备采购网11-12
    2018年10月,Nature正刊刊发了苏州大学鲍桥梁课题组(第一作者马玮良博士、李绍娟博士)题为的全文文章。该研究首次在自然材料体系(-MoO3)中观察到在...
  • 倏逝电磁场中的光学Skyrmion点阵晶格

    倏逝电磁场中的光学Skyrmion点阵晶格
    中国教育装备采购网10-24
    拓扑缺陷(topologicaldefect)是一种不能被变幻成标准、平滑形状的物理场构造,是流体力学、空气动力学、物质异物相、宇宙学和运筹学等诸多物理学现象...
  • 扫描电镜专用原位AFM探测系统AFSEM™

    扫描电镜专用原位AFM探测系统AFSEM™
    中国教育装备采购网09-19
    近期,老牌期刊SensorsandActuatorsA:Physical刊载了C.Ranacher等人题为Mid-infraredabsorptiongassensingusingasiliconstripwaveguide的文章。此研究...
  • 一维InAs纳米线的表面等离激元研究

    一维InAs纳米线的表面等离激元研究
    中国教育装备采购网08-21
    亚波长下光的调控与操纵对缩小光电器件的体积、能耗、集成度以及响应灵敏度有着重要意义。其中,外场驱动下由电子集体振荡形成的表面等离激元能将光局...
  • 徕卡光学显微镜在绘画作品修复和鉴定领域的应用

    徕卡光学显微镜在绘画作品修复和鉴定领域的应用
    中国教育装备采购网04-13
    保护历史文物、艺术品,历来是传承优秀传统文化的必然要求。习近平总书记一直以来高度重视文物保护,多次就文物保护工作提出重要批示,文物及艺术品是...
  • 纳米范德瓦尔斯材料的红外双曲变面研究

    纳米范德瓦尔斯材料的红外双曲变面研究
    中国教育装备采购网04-08
    2018年2月,西班牙RainerHillenbrand教授在《Science》上发表了题为:InfraredhyperbolicmetasurfacebasedonnanostructuredvanderWaalsmaterials的全文...
  • 范德华晶体光学各向异性研究取得重要进展

    范德华晶体光学各向异性研究取得重要进展
    中国教育装备采购网01-22
    引言范德华晶体,包括石墨烯、氮化硼、过渡金属硫族化合物等广受关注的新型二维材料等,具有优良的力学、电学、光学性质,是构筑功能可控范德华异质结...
  • 光学显微镜和电子显微镜的构成原理
    中国教育装备采购网12-20
    光学显微镜:光学显微镜一般由载物台、聚光照明系统、物镜,目镜和调焦机构组成。载物台用于盛放被观察的物体。利用调焦旋钮可以驱动调焦机构,使载物台作粗调和微调的升降运动,使被观察物体调...
  • 广州博文机器人科技有限公司
    产品线 企业简称 成立时间