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，經中科院太陽光伏發(fā)電系統(tǒng)和風力發(fā)電系統(tǒng)質量檢測中心認證，其轉化效率達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生內建電場，而填充在納米偶極子顆粒之間的半導體介質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，通過外電場的偏轉影響電池輸出電壓，進而提高轉換效率。

　　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換效率提高到11.3%。