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全介質(zhì)納米光子學(xué)具有光學(xué)損耗低、光局域性強(qiáng)、對(duì)鹵化物鈣鈦礦等材料具有化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，是改進(jìn)薄膜光電子器件的有力工具。然而，制造功能性納米結(jié)構(gòu)的大規(guī)模和低成本的方法仍然沒(méi)有被開發(fā)出來(lái)。

近日，俄羅斯圣彼得堡ITMO大學(xué)Sergey Makarov（通訊作者），Aleksandra Furasova（通訊作者）和意大利托爾維加塔大學(xué)Aldo Di Carlo（通訊作者）等人展示了一種新的方法來(lái)構(gòu)建介孔電子傳輸層，該方法是將光學(xué)共振硅納米顆粒摻入二氧化鈦漿料中，應(yīng)用于鈣鈦礦型太陽(yáng)能電池。

直徑為100~200 nm米氏諧振納米天線的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池示意圖

可以通過(guò)增加所有主要器件參數(shù)來(lái)達(dá)到21%以上的功率轉(zhuǎn)換效率。作者對(duì)諧振型納米硅太陽(yáng)能電池的多物理理論模擬提供了對(duì)器件改進(jìn)機(jī)理的物理理解，同時(shí)也有助于優(yōu)化納米硅的濃度。

彩色橫截面掃描電子顯微鏡(SEM)圖像顯示了完整的PSC器件，其中包括介孔TiO₂層中的共振NPs

(a)正向掃描下記錄的含有不同濃度Si納米顆粒的介孔PSCs的J-V曲線：黑色點(diǎn)線-不含Si，藍(lán)色-在小濃度(1：180質(zhì)量濃度)，綠色-Si納米顆粒在最佳濃度(1：120)，紅色-高Si濃度(1：60)，紫色-超高Si濃度(1：30)。

Mie-resonant mesoporous electron transport layer for highly efficient perovskite solar cells(Nano Energy, 2021, DOI: 10.1016/j.nanoen.2021.106484)

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Nano Energy：高效鈣鈦礦太陽(yáng)電池的介孔電子傳輸層

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