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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有被開發(fā)出來。

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)用于鈣鈦礦型太陽能電池。

直徑為100~200 nm米氏諧振納米天線的鈣鈦礦太陽能電池示意圖

可以通過增加所有主要器件參數(shù)來達(dá)到21%以上的功率轉(zhuǎn)換效率。作者對諧振型納米硅太陽能電池的多物理理論模擬提供了對器件改進(jìn)機(jī)理的物理理解，同時也有助于優(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：高效鈣鈦礦太陽電池的介孔電子傳輸層

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