日本OIST與劍橋大學解明鈣鈦礦太陽電池能源效率低下之原因

 

刊登日期:2020/5/15
  • 字級

沖繩科學技術大學院大學(OIST)與英國劍橋大學的研究團隊於日前發表,發現了造成鈣鈦礦有機太陽電池能源效率降低的缺陷原因,包括妨礙電荷移動的陷阱群(Trap Cluster)的形成,以及這些陷阱群僅在特定位置出現,以致於降低了能源效率。而此新發現也將有助於鈣鈦礦有機太陽電池的高效率化開發,並促進其普及化。

鈣鈦礦有機太陽電池在電荷移動之際,會產生「深層陷阱(Deep Trap)」的缺陷,而缺陷的電子或電洞因再度結合,能量未能轉換成電氣而變成熱能逸散出去,以致於降低了效率或穩定性。

研究團隊使用光電子顯微鏡,觀測被紫外線照射後放出的電子如何散亂,並以此為基礎建構出影像,進而發現原子大小般的小陷阱群(Trap Cluster)不均一地存在於鈣鈦礦中,且這些陷阱群並未遍及材料整體範圍,僅在特定位置形成。

研究團隊更進一步利用掃描電子繞射對局部結晶構造進行了調查,發現鈣鈦礦材料中含有變形的粒子,而保有原來構造的粒子與變形粒子的接合部位即因此形成了缺陷。透過除去陷阱群不均一存在或接合部位,或是控制陷阱群的配置,將可望藉此帶來提高能源效率的效果。


資料來源: https://www.nikkan.co.jp/articles/view/00555265
分享