纳米织构FAPbI₃钙钛矿层

效率提升20–50%

一种在FAPbI₃钙钛矿太阳能电池表面引入纳米织构的吸光层设计，通过四种空心纳米阵列结构显著提升光吸收和器件效率。

Xie, Zi'ang · Xie, Xixi · Hou, Ruixiang · Xu, Wanjing · Li, Yanpingi Ping · 秦国刚 · ORecord 科技单元 · Sun, Shuren

Semiconductor Science and Technology 2018

参数信息

极限效率提升（相对平面器件）

29%–50%

极限效率提升（相对平面器件）

20%–41%

技术优势

效率跳升50%

优化的柱状空心纳米阵列使极限效率相对平面器件提高50%，主要归因于织构化表面将更多短波长光耦合进吸收层。

不增厚度也能多吸光

纳米织构的陷光效应在层深仅125–500 nm时即可将效率提升近一半，避免了为增加吸收而堆叠更厚的钙钛矿层所带来的输运损失。

薄层用对织构更划算

当活性层深度小于250 nm时，柱状空心和方柱空心织构的极限效率反超锥形和金字塔空心织构，为薄层器件提供了明确的织构选择策略。

应用场景

• 钙钛矿太阳能电池：用纳米织构钙钛矿层替代平面吸光层，将器件极限效率提高20%以上。
• 光伏器件：在光伏器件表面集成空心纳米阵列，无需增加厚度即可增强光捕获。
• 纳米结构：将空心纳米阵列直接构筑在钙钛矿薄膜上，解决平面器件的反射/透射损失。