我院吴季怀课题组一研究成果《掺杂稀土氟化物用于改善染料敏化太阳能电池的光伏性能》,近日发表在《Nature》系列杂志《Scientific Reports》2013年第3卷上。这是继2013年2月份的《紫外光响应的杂化太阳能电池》之后,该课题组在《Scientific Reports》上发表的第二篇研究成果。
染料敏化太阳能电池是太阳能领域的研究热点之一。掺杂稀土材料应用于染料敏化太阳能电池是一项全新的探索。利用掺杂稀土离子的上下转换发光,将电池的吸收波段从可见光区拓展到紫外红外区域,可提高电池的光捕获和光电流;另一方面通过稀土离子的掺杂效应,可提高电池光阳极的费米能级,提高电池的光电压,从而提高电池的光电转化效率。这一具有重要意义的探索目前尚不多见。
吴季怀课题组研究成果是将掺杂稀土氟化物(YF3:Eu3+)引入染料敏化电池的光阳极,利用掺杂稀土化物的转换发光和掺杂效应双功能,显著提高了电池的光电转化效率。与未掺杂体系比较,掺YF3:Eu3+电池的光电转化效率提高了35%。课题组还论证掺杂稀土化物的转换发光和掺杂效应机理。该项研究得到了国家自然科学基金重大研究计划和重点项目(No. 90922028,U1205112)的支持。
据了解,《Scientific Reports》是世界上历史悠久、最具名望的科学杂志《Nature》的子刊,是由Nature Publishing Group于2011年新创刊的综合性网络期刊,目前被PubMed和SCI收录,涉及的研究领域覆盖自然科学各个学科。