中科院制備鐵電-半導體耦合光伏器件

　　記者日前從中科院電工所獲悉，該所化合物薄膜太陽能電池研究組在普通鈉鈣玻璃上制備的鐵電-半導體耦合光伏器件，經(jīng)中科院太陽光伏發(fā)電系統(tǒng)和風力發(fā)電系統(tǒng)質(zhì)量檢測中心認證，其轉(zhuǎn)化效率達11.3%。

　　鐵電-半導體耦合光伏器件，又叫納米偶極子太陽能電池，屬第三代太陽能電池。與傳統(tǒng)PN結(jié)不同的是，該光伏器件是由具有鐵電特性的納米顆粒矩陣的極化電場來產(chǎn)生內(nèi)建電場，而填充在納米偶極子顆粒之間的半導體介質(zhì)充當吸光材料的角色。在光照條件下，半導體吸光材料吸收可見光，產(chǎn)生光生載流子。后者在極化場的作用下分離，并向電池兩極運動，對外電路輸出功率，完成太陽能光伏器件的電流和電壓兩個必要輸出。

　　該新型器件與傳統(tǒng)PN結(jié)光伏器件的重要區(qū)別是，薄膜中的納米顆粒在外電場的極化作用下形成一個極化場，可在電池制備完成后，通過外電場的偏轉(zhuǎn)影響電池輸出電壓，進而提高轉(zhuǎn)換效率。

　　中科院電工所劉向鑫團隊采用硫化鎘納米顆粒作為壓電材料、碲化鎘作為吸光材料，不僅通過多種技術(shù)證明了納米偶極子太陽能電池工作機理，而且將該新型光伏器件的轉(zhuǎn)換效率提高到11.3%。