光吸收是重要参数之一，对开发高效太阳能电池起着至关重要的作用
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光吸收是重要参数之一 ， 对开发高效太阳能电池起着至关重要的作用 。 许多研究已经调查了如何通过形成抗反射表面技术来增强太阳能电池的光吸收 。 所有光伏器件都表现出一定的吸收阈值 ， 入射到低于阈值表面的光子的能量对电能转换没有显着贡献 。 值得注意的是 ， 在具有直接带隙的材料中可以实现强吸收 ， 但是 ， 如果合适能量的直接跃迁也可用 ， 则具有间接带隙的材料也可能表现良好 。
强吸收的特点是吸收系数的突然变化 。 吸收系数降低到带边以下 ， 没有任何深态 。 吸收系数以及光学带隙和高功率转换效率使材料有望成为新型太阳能电池应用的候选材料 。 了解吸收器似乎处于活动状态的特定区域的吸收系数至关重要 。 有关材料吸收系数的具体信息提供了优于传统材料的优势 ， 因此可以制造理想的薄电池结构 。 电响应对光伏吸收器也起着至关重要的作用 。
【光吸收是重要参数之一，对开发高效太阳能电池起着至关重要的作用】
为了将太阳光非常有效地转化为电能 ， 人们已经做出了相当大的努力来优化光伏材料的性能 。 该过程需要有效吸收太阳辐射以产生光激发能量载体的分离 ， 从而尽可能降低电荷复合率 。 铁电特性提供自发分离电荷载体的可行途径和一些值得注意的报告也已发表 。 然而 ， 大多数铁电材料具有超出可见光谱区域的宽带隙的太阳能 。 然而 ， 铁电行为可能在高度电荷屏蔽方面提供最明显的好处 ， 并抑制辐射电子-空穴复合 。
在铁电材料中具有较大的介电常数可以实现较小的缺陷结合能 ， 从而促进浅缺陷态 。 因此 ， 关于磁滞 ， 铁电行为引起了相当大的兴趣 。 材料的物理特性通常由杂质和缺陷决定 。 这些缺陷基本上以两种方式存在 ， 例如掺杂缺陷和杂质 ， 并产生自由载流子 ， 使电荷复合中心和电荷散射停止迁移 。 由于缺陷理论和掺杂技术之间的强相互作用 ， 人们对缺陷的物理和性质有了很多了解 。
有许多途径可用于在化合物中灌输缺陷容限 ， 并且可以采用特定方法来设计设备 。 从应用的角度来看 ， 最佳材料将载流子浓度与弱载流子散射相结合 。 对载流子浓度的控制是新一代量子材料中的关键因素 ， 因为费米能级的位置决定了特定能带特征的可及性 。 然而 ， 人们对与铅基太阳能电池制造的新设计和技术相关的可能的环境和法律问题提出了担忧 。 事实上 ， 就其毒性而言 ， 铅是研究最多的材料之一 ， 并且被发现在环境中是有害的 ， 它会损害神经系统并可能导致脑部疾病 。
因此 ， 铅无疑是一个问题 ， 需要认真努力从技术材料中逐步淘汰铅 。 因此 ， 通过将钙钛矿结构中的铅替换为与铅相比无毒或相对无害的物质 ， 在不降低有利的光伏特性的情况下 ， 这将是一个令人感兴趣的话题 。 在这方面 ， 将通过考虑戈德施密特规则和一些额外的量子力学性质来探索用不同元素代替铅的可能性 。 在替换天然矿物并保持晶体结构或多或少不变的同时考虑一个非常重要的参数是非常重要的 ， 这是电负性的差异 。 此外 ， 卤化物钙钛矿的可成形性取决于一些关键要求 。
八面体稳定性可以通过八面体因子来理解 ， 它是离子半径与卤化物组分的比值 ， 而由离子半径预测的容差因子可以得出钙钛矿的稳定性范围 。 牢记这些事情可以提供一个概念工具箱来替代铅以及钙钛矿卤化物的一些额外的光物理性质 。 此外 ， 这种方法还通过关注离子半径接近铅离子的离子来举例说明 ， 铅离子应该是无毒的并且相对便宜 ， 当然不会严重降低太阳能电池的整体性能 。
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