文献类型：会议

作　　者：张怿 汤亮亮 黄潮 沙群浩

作者单位：江苏省南京市河海大学能源与电气学院新能源系

会议文献：2018第二届全国太阳能材料与太阳能电池学术研讨会摘要集

会议名称：2018第二届全国太阳能材料与太阳能电池学术研讨会

会议日期：20180623

会议地点：中国广东广州

主办单位：中国化工学会化工新材料委员会;新能源材料技术创新与协同发展中心

出版日期：20180600

学会名称：中国化工学会

语　　种：中文

摘　　要：热载流子太阳能电池是第三代高级概念太阳能电池主要的发展方向之一,其具有超高效率,薄膜化,工艺简单等优点[1]。该电池旨在利用热声子瓶颈效应有效减缓或阻止热载流子的热弛豫过程,从而提高其对外输出电压和能量转换效率[2-5]。近年来,有研究人员在三维有机-无机杂化钙钛矿中观察到了热声子瓶颈效应[6-9]。这意味着在高能载流子注入条件下,声子发射速率降低,有机阳离子通过提供额外的光学声子或所谓的"混合声子"模式而起了重要作用,其可以促进声学声子上转换（up-conversion）为光学声子,并再次加热冷载流子。然而,该种情况下,热载流子寿命仍然过短不足以被提取利用。因此,加强这种热声子瓶颈效应对热载流子太阳能电池吸收体而言就变得及其必要。最近,我们合成了二维钙钛矿量子阱（BA）2（MA） n-1PbnI3n+1（n=2,3＆4）,并通过X射线衍射（XRD）测量和选定区域电子衍射（SAED）的高分辨率透射图像（TEM）验证了2D钙钛矿膜的品质。然后用飞秒级瞬态吸收光谱（TA）深入研究了通式为（BA）2（MA）n-1PbnI3n+1（n=2,3＆4）的二维卤化物钙钛矿中的载流子-声子弛豫过程。我们观察到在n=2和3的类多量子阱中热声子瓶颈效应得到显著增强。通过使用高能尾部拟合（HETF）提取时间依赖性载体温度,我们发现n=3的样品中,激发载流子的弛豫时间达到了1000ps,该弛豫时间是其三维参照物的十倍。此外,在TA光谱图中,稳态吸收的峰位能和PL光谱显示出量子限制效应预测的明显蓝移。利用功率可变的飞秒瞬态吸收对同一样品进行测量,并且通过比较二维和三维有机-无机混合钙钛矿材料中载流子寿命,在二维结构中相对较弱的激发能量处观察到更强的光子瓶颈效应。我们认为这种增强的热声子瓶颈效应的机制依赖于二维材料中的有机-无机混合结构和类量子阱

分 类 号：TB303[材料类] TM914.4]