太阳能具有分布范围广、可持续、无污染等特点。利用太阳能电池将太阳能转换为电能是当前解决环境污染、减少化石能源使用的可行方式之一。近年来,虽然单结太阳能电池的光电转换效率得到迅速提升,但光电转换效率一直被单结太阳能电池效率极限,即Shockley–Queisser limit(SQ-limit)所限制。
为了进一步提升阳能电池的光电转换效率以及克服SQ-limit,此工作以group-ⅢA(Al,Ga,In)元素掺杂硫族化合物BaSnS2作为中间带太阳能电池吸收材料。정선 카지노 바카라发现,大浓度掺杂后,掺杂样品的电子结构中均有半满、离散的中间带产生(图1),并且中间带的引入使材料的光吸收性能得到提升(图2(a))。由于光吸收的增加,在1个太阳光的照射下,Al, Ga, In以25%的掺杂浓度的理论效率分别高达39.0%,44.3%和39.7% (图2(b))。因此,Group-ⅢA(Al,Ga,In)元素掺杂BaSnS2可作为高效的中间带太阳能电池吸收材料。该工作以物理科学与工程技术学院为第一单位近期正式发表在 Physical Chemistry Chemical Physics上。
图1:纯净BaSnS2 (a)和Group-ШA(Al,Ga,In) 元素(b-d)掺杂在Sn位的能带结构
图2:纯净BaSnS2和以12.5%及25%的Al,Ga,In掺杂在Sn位的光吸收系数(a)和1个太阳光下的光吸收效率(b)
论文作者:薛阳(博士生),林常青(博士生),钟建成(硕士生),黄丹(通讯作者,广西大学),Clas Persson (通讯作者,University of Oslo and KTH)
论文题目:Group-IIIA element doped BaSnS2 as a high efficiency absorber for intermediate band solar cell from a first-principles insight.
期刊信息:Phys. Chem. Chem. Phys., 26 (2024) 8380-8389.
论文链接:https://doi.org/10.1039/D3CP05824G.