近期，中国科学院上海光学【xué】精【jīng】密机【jī】械研究所【suǒ】强场激光【guāng】物理【lǐ】国家重点【diǎn】实验室与重庆大学合【hé】作，在钙钛矿太阳能电池的极化子动力学【xué】研究方面取得进展，相关成果【guǒ】以【yǐ】“Polaron mobility modulation by bandgap engineering in black phase α-FAPbI3”为【wéi】题发表于Journal of Energy Chemistry。
能源【yuán】是【shì】人类社会发展的重要驱【qū】动力，由于化石能源不可再生【shēng】和造成【chéng】环【huán】境污染，发展太阳能、风能、水能等可持续清洁能源是一条必由之路。太阳能电池，是利用太阳【yáng】能的【de】重要【yào】方式之一【yī】。太阳能电池的光电转换【huàn】效【xiào】率决定着其【qí】发展前景。因此，提高太阳能【néng】电池的光电【diàn】转换效率能够降低成本、提升太阳能利【lì】用率，一直是光【guāng】电【diàn】器【qì】件研究【jiū】者在【zài】新【xīn】能源领域不懈地【dì】追求。同时，低成本、高【gāo】效率的太阳【yáng】能电池前【qián】沿研【yán】究也将为【wéi】实现我国2030年“碳达峰”目标和2060年“碳中和”目【mù】标提供重要的【de】理【lǐ】论【lùn】与【yǔ】实验研究基础【chǔ】。
(a)(FAPbI3)0.85(MAPbBr3)0.15(FA0.85)和(FAPbI3)0.95(MAPbI3)0.05(FA0.95)的【de】TaucPlot拟合图。(b)极化子迁移率【lǜ】随泵【bèng】浦通量变化。(c)载流子散射时间随【suí】延【yán】迟时间的变【biàn】化。
本工作【zuò】使用时间分辨太赫兹光谱技术研究了黑色立【lì】方相的α-FAPbI3薄【báo】膜的超快光生载流【liú】子动力学。通过带隙工程【chéng】进【jìn】行组【zǔ】分取【qǔ】代调控带隙，发现带隙较小的样品【pǐn】的极化【huà】子【zǐ】迁移率较大。载流【liú】子迁移率能够影【yǐng】响【xiǎng】太阳【yáng】能电池中【zhōng】的电荷提取效率，从而影响器件的能量转换效率。然后通过光生【shēng】载流子的电导率【lǜ】在【zài】太赫【hè】兹波【bō】段的色散关系分析，发现带隙较小的样【yàng】品【pǐn】的【de】极化【huà】子迁【qiān】移【yí】率较大主要【yào】来源【yuán】于载流子的散【sàn】射【shè】时间【jiān】变长。该工作为进一步提高钙钛【tài】矿【kuàng】太【tài】阳能电池效率的器件【jiàn】设计【jì】提供了【le】重要的研究基础。
