考虑到自然丰度,光电性能和电力生产成本,黄铁矿(FeS2)作为太阳能电池材料具有很强的吸引力。然而,迄今为止证明的FeS2太阳能电池的最大转换效率低于3%,这大大低于25%的理论效率极限。这种较差的转换效率主要是由于较差的光电压所致,其从未超过0.2 V。乌普萨拉大学Tomas Edvinsson和Mohammad Rahman等人研究了FeS2太阳能电池中低光电压的起源,并加深了对光电压损耗机理的理解。
本文要点:
1)费米能级钉扎(Fermi level pinning),表面反转,本体-供体态的电离和光载流子损耗已被认为是FeS2中光电压损耗的根本原因。鉴于已有的报道发现,以及在一定程度上相互矛盾的结果,研究人员在此讨论这些机制,以提供有关当前状况和其他挑战的最新观点。
2)在此,对FeS2太阳能电池中低光电压的起源的当前理解进行了仔细的回顾,随后对电子结构和光电特性进行了简要讨论。最后,提出了一些研究方向的建议。
Mohammad Rahman et al. On the Mechanistic Understanding of Photovoltage Loss in Iron Pyrite Solar Cells,AM, 2020.
DOI:10.1002/adma.201905653
https://doi.org/10.1002/adma.201905653