采用掺镱钙钛矿纳米晶的量子剪裁发光太阳能聚光器

摘要： 我们引入并展示了采用掺镱(Yb3?)钙钛矿纳米晶体的量子切割发光太阳能聚光器(QC-LSCs)概念。这些纳米晶体具有接近200%的光致发光量子产率，且PL光子几乎零自吸收损耗，为LSCs的内部光学效率(ηint)定义了150%的新上限——该上限几乎与LSC尺寸无关。由掺Yb3?CsPbCl?纳米晶体制成的未优化25 cm2 QC-LSC已显示出118.1±6.7%的ηint，比先前使用Mn2?掺杂量子点(QDs)的记录高出2倍。若采用能吸收约7.6%太阳光子的CsPbCl?Br???纳米晶体，对于>100 cm2器件，QC-LSCs的预测外部光学效率(ηext)可超过10%——这在该领域仍是重大挑战。随着LSC尺寸增大，QC-LSCs相比传统QD-LSCs的优势尤为显著，据预测在窗户尺寸(1 m2)器件中可实现超4倍的效率提升。