压电半导体光伏电池

压应力提升输出

将机械载荷转化为光伏电池性能提升的新途径，通过压电效应调控载流子输运，为多功能光电-力学耦合器件提供物理基础。

Haozhen, Yang · Liu, Jinxi · Yang, Wanli · Yuantai, Hu

Applied Mathematics and Mechanics 2024

技术优势

压应力提升全部关键输出

压应力同时增加短路电流、开路电压和最大输出功率，无需改变器件结构。

拉应力会恶化性能

拉应力对光伏性能不利，因此设计器件时应避免反向机械加载。

加载区宽于光照区效果更佳

当加载区域宽于光照区域，或两外场作用于同侧时，调制效果更好。

应用场景

• 光伏器件：用机械应力直接提升输出，无需增加光学结构或更换材料。
• 压电半导体器件：利用压电势调控载流子输运，实现器件性能的力-电耦合控制。
• 柔性电子：弯曲或拉伸时输出可调，适合柔性光电器件的性能补偿。
• 智能传感：机械载荷改变光伏输出，可用来感知应力或应变。