图1.SNOM测量钙钛矿结构微纳米线的光电转换的离子迁移行为。
d-f.离子迁移测量示意图;g-i,相应的s-SNOM光学信号振幅和相位图
2017年,Q.L.Bao教授等人发表在AdvanceMaterials的文章中再次利用neaspec公司的近场光学显微镜neaSNOM,首次在实验中研究了太阳能电池表面钙钛矿纳米粒子涂层的载流子密度。结果显示:钙钛矿纳米粒子覆盖区域近场信号强度高于Si/SiO2区域中信号强度(参见下图2b;图2a为对应区域的形貌)。另外作者也研究了增加光照的时间的影响(参见下图2c,d)。其结果显示:近场信号强度随光照时间增加,从12.5μV(黄色,0min)增加到14.4μV(红色,60min),该近场信号反映了可移动自由载流子密度的变化。Z终,红外光neaSNOM研究结果证明:随光照时间增加,太阳能电池表面的钙钛矿纳米粒子涂层富集和捕获了大量的电子。图2.SNOM测量钙钛矿结构纳米粒子涂层的载流子密度。a.AFM形貌图;b,s-SNOM光学信号图-未加光照;c,s-SNOM光学信号图-光照30min;d,s-SNOM光学信号图-光照60min
作者预见,该研究对于设计新型太阳能电池,提高其转化效率具有重要意义。同时,该研究还提出了一种使钙钛矿结构材料和晶硅太阳能电池相结合的研究方法,为之后的研究和应用提供了解决新思路。相关参考文献
1.ZhangY.P.;et.al.ReversibleStructuralSwellShrinkandRecoverableOpticalPropertiesinHybridInorganicOrganicPerovskite.ACSNano2016,10,70317038.
2.WangY.H.;et.al.TheLight-InducedField-EffectSolarCellConcept-PerovskiteNanoparticleCoatingIntroducesPolarizationEnhancingSiliconCellEfficiency.AdvancedMaterial2017,Firstpublished:3March2017;DOI:10.1002/adma.201606370.
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