钙钛矿光伏电池效率大增3倍多！只需在其中添加一层“银镜”……

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钙钛矿是太阳能电池技术中最有前途的新材料之一。现在，美国罗切斯特大学的工程师们已经开发出一种新方法，通过在材料下面添加一层反射银，使材料的效率提高了三倍多。

在近一个世纪的大部分时间里，硅一直是制造太阳能电池的首选材料，这要归功于它的丰富性和将光转化为电流的效率。但就在过去的十年里，一个新的竞争者在迅速崛起——钙钛矿，它便宜得多，而且在效率上已经赶上了硅。

现在，一项新的研究可以将钙钛矿的效率提高3.5倍，甚至没有对材料本身进行任何调整。相反，研究小组发现，在其下面添加一层不同的材料，将改变钙钛矿中电子的相互作用，减少能量消耗过程。他们的研究成果已于近期发表在了《自然光子学》杂志上。

钙钛矿和其他光伏材料通过允许阳光激发材料中的电子，使它们跳出原子，在引导下产生电流来发电。但有时，电子会落入它们留下的“空穴”中，降低了整体电流，从而降低了材料的效率。这就是所谓的“电子重组”。

研究人员发现，将钙钛矿放置在由纯银或银和氧化铝交替层组成的衬底上，就能够大幅减少钙钛矿中的电子重组。他们解释称，这样做会产生一种镜子，产生电子-空穴对的反向图像，这降低了电子与空穴重新结合的可能性。

在测试中，工程师们表明，添加这些“银镜”层可以将光转换效率提高3.5倍。该研究的第一作者Chunlei Guo说，“一块金属可以做的工作与湿性实验室中复杂的化学工程一样多。随着新的钙钛矿的出现，我们可以使用基于物理的方法进一步提高它们的性能。”