凹面钙钛矿太阳能电池

陷光效率增6%

采用凹面微纳陷光结构与双层钙钛矿吸收层协同设计，在不牺牲可扩展性的前提下拓宽光谱吸收范围，显著提升器件的光电转换效率。

周洁 · Wu, Shiyue · 76432998 · He, Yi · 杨晓庆 · Jun, Xu · 刘江维 · Qin, Feng · 易早

Applied Materials Today 2025

参数信息

平均光吸收效率提升幅度

6.24 %

光电转换效率（凹面结构）

18.77 %

光电转换效率（双层结构）

24.96 %

带隙（MAPbI₃）

1.55 eV

带隙（MASnPbI₃）

1.17 eV

技术优势

凹面结构提升光吸收

凹面陷光结构能显著提高电池的光吸收效率，从而提升光电转换效率。

双层设计拓宽光谱利用

采用不同带隙的MASnPbI₃和MAPbI₃构成双层结构，通过不同光谱段的差异化吸收，实现更宽范围的光吸收，从而提升效率。

FDTD验证设计可行性

采用二维有限差分时域方法模拟计算，系统分析了不同光捕获结构及入射角的影响，为后续实验提供理论指导。

应用场景

• 钙钛矿太阳能电池：提供高效陷光与宽光谱吸收的电池结构，可直接用于高性能钙钛矿电池开发。
• 光伏器件：通过提升光吸收效率，可应用于光伏组件中提高能量转换效率。
• 光捕获结构：凹面结构可作为光捕获设计范例，优化光子管理。
• 微纳制造：利用标准微纳工艺在导电玻璃上刻蚀陷光结构，适合批量制造。