一种基于全新光电分离机制的光伏器件

将太阳能转化为电能的光伏技术是提供可再生清洁能源的一种有效的手段。对于传统的光伏器件，光子被光激发层吸收产生电子空穴对，在内建电场作用下电子和空穴向两个相反的方向传递，在两侧被能通过电子或空穴的界面分离和收集，从而完成光电转化过程。

最近，北京大学化学院郭雪峰教授课题组和中科院物理所孟胜研究员课题组合作发表在《Nano Letters》的成果（Nano Lett., 2016, DOI: 0.1021/acs.nanolett.6b00727）从光电转化过程的本质出发，跳出传统的光电分离的思维模式，提出了一种基于光生电子和空穴选择性隧穿同侧分离(ISET)的全新光伏器件工作机制。在单层光激发染料分子构建的二氧化钛/石墨烯/染料模型体系中，利用一种简化的三元界面实现了高达80%量子效率的光电转化。与传统太阳能电池不同，体系中高效的光生电子和空穴分离发生在电子收集层和单原子层半金属所构建的肖特基结的外侧。

这种基于ISET机制光伏器件的研究，提供了一个全新的视角来用简单的组装工艺、廉价的光电转化材料构建高效实用的太阳能电池。

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.nanolett.6b00727

原文：High‒Efficiency Selective Electron Tunnelling in a Heterostructure Photovoltaic Diode

Nano Lett., 2016, 16, 3600-3606, DOI: 10.1021/acs.nanolett.6b00727