中国科大创制钝化多孔光管理结构,破解钙钛矿二极管发光与光伏的权衡难题
日前,中国科学技术大学徐集贤教授团队联合美国科罗拉多大学博尔德分校Michael D. McGehee教授团队,在钙钛矿光伏-发光二极管(PV-LED)双功能器件领域取得重要进展。研究团队提出了一种兼具界面钝化与光学调控功能的多孔嵌入式光管理结构e-Al2O3,成功破解了钙钛矿二极管中发光与光伏性能长期存在的互易性矛盾,实现了同一器件中高效太阳能电池与高效发光二极管性能的协同突破。相关成果以“Passivated porous light-management structure resolves emission-photovoltaic trade-off in thick perovskite diodes”为题,于3月27日在线发表于期刊《焦耳》(Joule)。根据细致平衡原理,光伏器件与发光器件在效率极限上存在互易性关系:电致发光外量子效率直接决定了其可达到的最大开路电压与光电转换效率。换言之,逼近辐射极限的高效光伏电池必然同时也是高效的发光二极管。这一基本物理认知,为通过提升器件发光效率来突破光伏效率瓶颈提供了根本依据。在III-V族单晶半导体(如砷化镓)器件的发展历程中,