CsPbBr3量子点/多晶硅杂化结构的降频与减反射效应及其光伏性能增强研究

摘要： 过去二十年间，针对硅基太阳能电池开展了大量研究，但由于太阳光谱不匹配问题，其光电转换效率（PCE）仍存在局限。近期，下转换效应通过将紫外光子转化为可见光为提升电池性能提供了新途径。本研究合成了尺寸均一（10纳米）的溴化铯铅钙钛矿量子点（CsPbBr3 QDs），该材料对近紫外光具有强吸收特性并在515纳米处呈现显著光致发光（PL）峰，展现出下转换效应的应用潜力。我们制备并系统研究了CsPbBr3 QDs/多晶硅（mc-Si）复合结构太阳能电池。与纯mc-Si电池相比，复合电池在300-500纳米和700-1100纳米波长范围内外量子效率（EQE）显著提升，这归因于下转换效应及CsPbBr3 QDs通过形成异质结构产生的减反射特性。研究还详细分析了接触电阻与界面缺陷问题，最终优化确定两层CsPbBr3 QDs涂层方案，使太阳能电池实现了14.52%的最高光电转换效率。