[1]罗文俊,李朝升,邹志刚.探索提高光电极太阳能转换效率的新方法[J].中国材料进展,2009,(1):054-59.
LUO Wenjun,LI Zhaosheng,ZOU Zhigang.New methods to improve solar energy conversion efficiency of photoelectrodes[J].MATERIALS CHINA,2009,(1):054-59.
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探索提高光电极太阳能转换效率的新方法
中国材料进展[ISSN:1674-3962/CN:61-1473/TG]
- 卷:
-
- 期数:
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2009年第1期
- 页码:
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054-59
- 栏目:
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研究报告
- 出版日期:
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2009-01-25
文章信息/Info
- Title:
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New methods to improve solar energy conversion efficiency of photoelectrodes
- 作者:
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罗文俊; 李朝升; 邹志刚
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南京大学 环境材料与再生能源研究中心
- Author(s):
-
LUO Wenjun; LI Zhaosheng; ZOU Zhigang
-
Nanjing University
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- 关键词:
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光电化学电池; WO3/Fe2O3异质结; 太阳能制氢
- 分类号:
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TK511+.4
- 文献标志码:
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A
- 摘要:
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光电化学电池制氢是解决能源短缺的可能途径之一，然而太阳能转换效率低限制了其大规模实用化。本文提出了通过提高量子转换效率 (IPCE) 和减小带隙等手段来提高太阳能转换效率 。利用异质结中的内建电场，有利于电子空穴分离，从而提高量子转换效。以 WO3/Fe2O3 异质结光电极为例， 在 400nm-530nm 波长范围内，其量子转换效率高于单一的 WO3 和 Fe2O3 电极的总和。窄带隙半导体材料能够吸收更多的可见光，从而提高太阳能转换效率。窄带隙材料可以通过固溶体方法对宽带隙半导体的价带进行调控来获得。以 (SrTiO3) 1-x · (LaTiO2N) x (0≤x≤0.40) 为例，随着 x 的增加，价带提高而带隙逐渐减小。当 x=0.4 时可见光响应超过 600nm ， IPCE 的最大值 4.6% 出现在 410nm 左右。窄带隙材料也可以通过固溶体方法对宽带隙半导体的导带进行调控来获得。以 InxGa1-xN (0≤x≤0.20) 为例， 固溶体的带隙随着 x 的增加而逐渐减小，固溶体带隙减小主要是由于导带降低引起的；当 x=0.2 时可见光响应超过 480nm ，在 400nm-430nm 波长范围内最高 IPCE 达到 9% 。
更新日期/Last Update:
2009-02-18