德国新加坡联合研究微调等离子体技术 太阳能电池有望取得新提升

导读：德国达姆施塔特理工大学与新加坡科学技术研究合作，发表的两项不同研究表明，在进行的研究中，利用等离子体增强技术提高钙钛矿太阳能电池的性能和稳定性已经取得了新的进展。等离子体增强已被广泛用于在钙钛矿型太阳能电池效率和热稳定性的提高。这项技术包括通过金属纳米结构增强的电磁场，从而改善可见光谱中器件的低光吸收。

两项关于这一主题的新研究，研究中分析了该技术的最新进展，但该研究小组解释了表面等离子体激元是德国的。钙钛矿电池尤其有趣，因为它们的性能可以通过控制金属纳米结构的形状、尺寸和介电环境进行微调。因此，与等离子体结构相结合的钙钛矿型电池可能具有更薄的吸收层而不影响光学厚度，并且可以设计为半透氧装置。

科学家将典型的钙钛矿型等离子体电池描述为一种由紧凑的20-50 nm氧化钛（二氧化钛）阻挡层组成的装置，100-400 nm之间的嵌入层，电子传输材料，如介孔二氧化钛和透明导电氧化物基质，通过孔夹在钙钛矿吸收体和接触电极之间。

科学家们还描述了如何进行偶极-偶极耦合热电子注入，钙钛矿电池应用中通过等离子体极化子的光捕获和能量流调制。他们的发现发表在《高级科学杂志》上的《等离子体钙钛矿太阳能电池的最新进展》。

在本周《自然》杂志上发表的另一项研究中，双金属注入等离子体是由二氧化钛光电阳极敏化的第三代太阳能电池。印度纳纳克-德夫大学的科学家试图提高二氧化钛的浓缩能力，这种电池使用敏化剂，并防止复合效应。

根据研究人员的研究，通过离子注入技术将金和银纳米颗粒嵌入二氧化钛中。取决于纳米颗粒及其等离子体诱导光电效应的电池效率表明，其效率（相对而言）比未植入电池的效率高89%。

根据微型锂电池团队的分析，这种更高的效率取决于二氧化钛增强的光收集能力，它能产生大量的光激发电子，这取决于嵌入二氧化钛光阳极中的银和金纳米粒子产生的等离子体效应。