中科院电工所制备铁电-半导体耦合光伏器件

本报讯（记者彭科峰）记者日前从中科院电工所获悉，该所化合物薄膜太阳能电池研究组在普通钠钙玻璃上制备的铁电-半导体耦合光伏器件，经中科院太阳光伏发电系统和风力发电系统质量检测中心认证，其转化效率达11.3%。

铁电-半导体耦合光伏器件，又叫纳米偶极子太阳能电池，属第三代太阳能电池。与传统PN结不同的是，该光伏器件是由具有铁电特性的纳米颗粒矩阵的极化电场来产生内建电场，而填充在纳米偶极子颗粒之间的半导体介质充当吸光材料的角色。在光照条件下，半导体吸光材料吸收可见光，产生光生载流子。后者在极化场的作用下分离，并向电池两极运动，对外电路输出功率，完成太阳能光伏器件的电流和电压两个必要输出。

该新型器件与传统PN结光伏器件的重要区别是，薄膜中的纳米颗粒在外电场的极化作用下形成一个极化场，可在电池制备完成后，通过外电场的偏转影响电池输出电压，进而提高转换效率。

中科院电工所刘向鑫团队采用硫化镉纳米颗粒作为压电材料、碲化镉作为吸光材料，不仅通过多种技术证明了纳米偶极子太阳能电池工作机理，而且将该新型光伏器件的转换效率提高到11.3%。