成功实现热载流子太阳能电池需要在载流子通过有源层迁移时保持较高的载流子温度。

近日，美国普渡大学Libai Huang教授报道了在有机-无机复合卤化铅钙钛矿中加入碱性阳离子可以显著提高载流子温度，降低声子瓶颈阈值，增强热载流子输运。

文章要点

1）当载流子浓度约为10¹⁸ cm⁻³时，Rb、Cs和K离子的协同效应使有效载流子温度增加约900 K，激发态在禁带上方1.45 eV。同时，在掺杂的薄膜中，受保护的热载流子比未掺杂的样品在超快显微镜下的迁移量要长100秒。

2）根据X射线结构表征和第一性原理计算结果显示，碱阳离子对晶格应变的弛豫和卤化物空位的钝化，从而有效改进了热载流子的性能。

Ti Wang, et al, Protecting hot carriers by tuning hybrid perovskite structures with alkali cations, Sci Adv, 2020

DOI: 10.1126/sciadv.abb1336

http://advances.sciencemag.org/content/6/43/eabb1336