三角硅同素异形体

太阳光谱更兼容

一种新的硅同素异形体，其准直接带隙比金刚石硅更适合光伏吸收，适合用作太阳能电池吸收层。

邵和助 · Xiaole, Tian · Yuehao, Wang · Wenting, Zhang · 董长昆 · Hao, Zhang

Physical Review B 2024

具体参数

准直接带隙

{'zh': '1.68', 'en': '1.68'} eV

晶格热导率（x 方向）

{'zh': '18.6', 'en': '18.6'} Wm-1K-1

晶格热导率（z 方向）

{'zh': '17.9', 'en': '17.9'} Wm-1K-1

技术优势

带隙更适合太阳能吸收

与金刚石硅相比，Tri-Si22 的准直接带隙为 1.68 eV，更接近单结太阳能电池的最优带隙，有利于提高光吸收效率。

热传输弱各向异性

由于对称性，Tri-Si22 的热导率在 x 和 z 方向差别很小，有利于器件中的均匀散热。

应用场景

• 光伏吸收材料：带隙与太阳光谱匹配，提高光电转换效率。
• 硅基太阳能电池：作为硅太阳能电池吸收层，避免间接带隙的声子辅助吸收损失。