壓電光電子學(xué)效應可增強太陽(yáng)能電池效率

壓電效應是壓電材料在應力作用下產(chǎn)生形變時(shí)出現的一種內部電勢的現象，廣泛應用于微機械傳感、器件驅動(dòng)和能源領(lǐng)域。對于氧化鋅、氮化鎵等半導體材料，由于同時(shí)具有壓電性和半導體性，壓電效應可以改變金屬-半導體的界面勢壘和p-n結的輸運性質(zhì)，這就是壓電電子學(xué)。如果器件在源極或漏極中有一端或兩端是肖特基接觸的，當激光照射在源極或漏極時(shí)，由于壓電效應、光激發(fā)和半導體特性的三相耦合，可以產(chǎn)生一種新的效應，即壓電光電子學(xué)效應。壓電光電子學(xué)可以利用壓電電場(chǎng)來(lái)調控載流子的產(chǎn)生、傳輸、分離和復合，在發(fā)光二極管、光探測和太陽(yáng)能電池等領(lǐng)域中都有廣泛的應用。該效應是佐治亞理工學(xué)院王中林教授小組2009年首次發(fā)現的.

納米線(xiàn)太電池在自驅動(dòng)納米系統和柔性電子學(xué)上有很大的應用前景。對于CdS、ZnO、CdTe等壓電半導體材料太陽(yáng)能電池，其因材料生長(cháng)，器件制備及應用中引入的應力，會(huì )對電池性能產(chǎn)生很大的影響。佐治亞理工學(xué)院王中林院士和他的博士后潘曹峰在《納米快報》(NanoLetters)上報道了一種基于單根單晶外延Cu2S/CdS芯-殼結構納米線(xiàn)的太陽(yáng)能電池，并且研究了壓電光電子學(xué)效應對該太陽(yáng)能電池性能的調制。當該納米線(xiàn)太陽(yáng)能電池受到應力時(shí)，納米光電子學(xué)效應能有效提高光生電子-空穴對的分離和傳輸，電池的性能可提高多達70%。壓電光電子學(xué)效應提供了一種新的提高太陽(yáng)能電池，尤其是柔性太陽(yáng)能電池性能的思路和方法，在自驅動(dòng)、環(huán)境監測，甚至國防科技方面都將有很大的應用前景。