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異質(zhì)結(jié)電池，太陽能光伏 hit 是什么東西

來源：整理 時間：2023-09-02 23:08:30 編輯：智能門戶 手機版

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1，太陽能光伏 hit 是什么東西

異質(zhì)結(jié)（Heterojunctionwith Intrinsic Thinfilm（HIT））太陽能電池，HIT電池與傳統(tǒng)電池最大的區(qū)別就是非晶硅與晶體硅構(gòu)成的異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)。通過設(shè)計異質(zhì)結(jié)界面的勢壘高度獲得合適的能帶結(jié)構(gòu),以提高電池的轉(zhuǎn)換效率。

太陽能光伏 hit 是什么東西

2，南為股份異質(zhì)結(jié)電池降本增效如何

1、異質(zhì)結(jié)電池全稱晶體硅異質(zhì)結(jié)太陽電池，又稱HIT、HJT、HDT、SHJ。是一種特殊的PN結(jié)，由非晶硅和晶體硅材料形成，該技術(shù)是在晶體硅上沉積非晶硅薄膜，綜合了晶體硅電池與薄膜電池的優(yōu)勢，被認(rèn)為是高轉(zhuǎn)換效率硅基太陽能電池的重要發(fā)展方向之一。2、在政策和技術(shù)的推動下，行業(yè)的迭代猶如“后浪推前浪”，光伏行業(yè)也不例外。在不斷追求“降本提效”的光伏行業(yè)，電池片的迭代需求尤顯重要。異質(zhì)結(jié)電池（HJT）以其“增效降本”的巨大潛力，成為光伏行業(yè)的“后浪”，推動光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)變革。

南為股份異質(zhì)結(jié)電池降本增效如何

3，雜質(zhì)帶上下轉(zhuǎn)換器異質(zhì)結(jié)偶極子天線熱載流子及有機光化

太多了，我試著給你解釋一下啦量子：一個物理量如果有最小的單元而不可連續(xù)的分割，我們就說這個物理量是量子化的，并把最小的單元稱為量子，舉個例子：人只能一個一個的，沒有一半，這是量子化；疊層：簡單的說就是兩層或多層一次壓在一起吧，比如疊層電池就是雙結(jié)或多結(jié)的電池；中間帶：直接點，就是出于中間級別的能帶啦上下轉(zhuǎn)化器：我的理解，難道是激光器里的粒子數(shù)反轉(zhuǎn)？異質(zhì)結(jié)：兩種不同的半導(dǎo)體相接觸所形成的界面區(qū)域。偶極子天線：就是天線啦，發(fā)射原理就是電偶極子；有機、光化學(xué)電池：應(yīng)該及時燃料敏化電池吧胡謅的，請參考
這個要上好幾門課才能學(xué)的全。再看看別人怎么說的。

雜質(zhì)帶上下轉(zhuǎn)換器異質(zhì)結(jié)偶極子天線熱載流子及有機光化

4，hlt電池是什么電池

HIT電池中文名為異質(zhì)結(jié)電池，全稱為“晶體硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池”，是未來電池發(fā)展的趨勢，具備高效率轉(zhuǎn)換光能到太陽能的能力，電池的制作工業(yè)流程也是比較短的。電池充電效率是指電池在一定放電條件下放至某一截止電壓時放出的容量與輸入的電池容量的比值，輸入的能量部分用來將活性物質(zhì)轉(zhuǎn)換為充電態(tài)，部分消耗在副反應(yīng)上來產(chǎn)生氧氣，充電效率受到充電速率和環(huán)境溫度的影響，充電時充電電流必須在一定范圍內(nèi)，電流太小或太大充電效率都很低，由于電池還存在自放電，致使電池?zé)o法充滿電。電池的性能參數(shù)主要有電動勢、容量、比能量和電阻。電動勢等于單位正電荷由負(fù)極通過電池內(nèi)部移到正極時，電池非靜電力（化學(xué)力）所做的功。電動勢取決于電極材料的化學(xué)性質(zhì)，與電池的大小無關(guān)。

6，異質(zhì)結(jié)電池是什么意思 什么叫異質(zhì)結(jié)電池

品牌型號：lenovo ThinkPad X250 系統(tǒng)：Windows 11異質(zhì)結(jié)電池是一種高效晶硅太陽能電池結(jié)構(gòu)，利用晶體硅基板和非晶硅薄膜制成的混合型太陽能電池，即在P型氫化非晶硅和N型氫化非晶硅與N型硅襯底之間增加一層非摻雜（本征）氫化非晶硅薄膜。 異質(zhì)結(jié)電池全稱為本征薄膜異質(zhì)結(jié)電池，基于光生伏特效應(yīng)的一種新型電池，它由于其獨特的雙面對稱結(jié)構(gòu)及非晶硅層優(yōu)秀的鈍化效果，具備著轉(zhuǎn)換效率高、雙面率高、幾乎無光致衰減、溫度特性良好、可使用薄硅片、可疊加鈣鈦礦等優(yōu)勢，同時其制造工藝流程較短，在未來普及程度較高。 在光伏領(lǐng)域中應(yīng)用異質(zhì)結(jié)電池技術(shù)后，光伏電池片的轉(zhuǎn)換效率從22．3％提升至24％，即同等占地面積的電站，年發(fā)電量約增加7．6％，同時異質(zhì)結(jié)技術(shù)不僅具備優(yōu)異的轉(zhuǎn)換效率，而且生產(chǎn)工藝步驟相對簡單。

7，ovc的產(chǎn)品如何

OVC　　1、OVC，Ordered Vacancy Compound的縮寫。 OVC是一種高分子半導(dǎo)體材料。其分子式為CuIn3Se5或CuIn 2Se3.5，摻Ga時為Cu(In1-xGax)3Se5或Cu(In1-xGax)2Se3.5。 OVC在CIS/CIGS薄膜太陽電池中起著很重要的作用。 在CIS/CIGS薄膜電池中形成OVC后，CIS/CIGS與CdS之間的異質(zhì)結(jié)變?yōu)閮蓚€異質(zhì)結(jié)的串聯(lián)：一個是p-CIS/CIGS與n-OVC構(gòu)成的反型異質(zhì)結(jié)；另一個是n-OVC與n-CdS構(gòu)成的同型異質(zhì)結(jié)。異質(zhì)結(jié)的p-n結(jié)被做在窄帶吸收層CIS/CIGS里，大大減少了結(jié)界面處的缺陷。同時，在CIS/CIGS與CdS兩個禁帶寬度之間形成一個過渡，減小了彼此之間的禁帶寬度臺階，從而減小了晶格失配，減小界面態(tài)密度，也減小了帶邊失調(diào)值，由原來的－0.298eV減小為－0.276eV，大大改善了異質(zhì)結(jié)的結(jié)特性。從而大大改善了電池的性能。 2、OVC，奧凱華科的英文標(biāo)識。 ■ 品牌簡介： OVC 依憑集團(tuán)優(yōu)勢，在研發(fā)上，堅持以最好的音質(zhì)讓聲音完美再現(xiàn)，不斷的對產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)，以確保每一項產(chǎn)品設(shè)計充分滿足客戶的需求；在制造上，擁有尖端的耳機單元設(shè)計能力，掌握包括最核心的振膜制造技術(shù)在內(nèi)的全套耳機生產(chǎn)技術(shù)；在外觀設(shè)計上，OVC擁有獨立的產(chǎn)品造型工作室，致力推出符合中國人審美情趣的獨有外觀，徹底改變國產(chǎn)產(chǎn)品只能模仿、抄襲國外產(chǎn)品的局面。 OVC以傾聽贏世界為獨特價值主張，倡導(dǎo)傾聽的文化精神和生活態(tài)度。品牌以科技與人性化為基礎(chǔ)，以滿足客戶需求為終極目標(biāo)，以為國人提供高性能產(chǎn)品為己任，不斷開發(fā)出適合國人的電聲產(chǎn)品。 OVC站在世界耳機開發(fā)制造前沿，大力推動的“金屬耳塞音質(zhì)革命運動”，開行業(yè)之先河，從材質(zhì)、造型到音質(zhì)，打破了耳塞制造工藝的局限，拓展了耳塞的聲音質(zhì)感，使大眾能充分享受到高品質(zhì)的金屬質(zhì)感音樂，并一躍成為世界上擁有最多金屬系列耳塞的品牌。 展望未來，OVC仍將立足國內(nèi)中高端耳機市場，致力于拓展民族耳機工業(yè)，用更優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品、更周全的服務(wù)、更專注的態(tài)度回報消費者。 傾聽贏得朋友，傾聽贏得世界。 ■ 傾聽理念： 大海之所以成為大海，是因為他取位置低下的謙虛態(tài)度，能接納萬千河川之水，所以才變得博大。今天，市場已經(jīng)從 4P 時代發(fā)展到了 4C 時代，只有善于傾聽消費者的聲音才能贏得市場。 生活與工作離不開溝通和交流，而善于傾聽則是成功溝通與交流的第一步，傾聽贏得朋友、傾聽贏得世界。 傾聽贏世界 —— 是奧凱華科集團(tuán)、奧凱華科品牌提出的獨特價值主張( 倡導(dǎo)傾聽的文化精神和生活態(tài)度 ) 更是奧凱華科的核心文化價值觀。
耳機嗎？感覺還不錯，用過OVC的C100、X50、X100，

8，異質(zhì)結(jié)電池是什么意思

異質(zhì)結(jié)是太陽能電池的一種。太陽能電池是利用光伏效應(yīng)將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的器件，其核心是半導(dǎo)體PN結(jié)。(太陽能是怎么發(fā)電的？PN結(jié)是什么？百度搜索“光伏混合論”)根據(jù)基體材料的不同，可分為晶體硅電池和薄膜電池。其中晶體硅電池比較成熟，是目前市場的主流。太陽能電池最關(guān)鍵的指標(biāo)是轉(zhuǎn)換效率。在2015年之前，市場由鋁背場(BSF)電池主導(dǎo)，效率為19%。2015年開始使用PERC(鈍化發(fā)射極和后電池)電池，效率達(dá)到21.5%。目前光伏行業(yè)多采用PERC電池或各種plus版本的PERC。隨著PERC電池各種plus版本的發(fā)展，無論怎么做都無法突破22%的效率。大家開始關(guān)注下一代技術(shù)——異質(zhì)結(jié)電池。異質(zhì)結(jié)是一種特殊的PN結(jié)，由非晶硅和晶體硅組成。它是一種N型電池，其中非晶硅薄膜沉積在晶體硅上。HIT(具有本征薄膜的異質(zhì)結(jié))電池由日本三洋公司于1990年首先研制成功。因為HIT已被三洋注冊為商標(biāo)，所以也被稱為HJT、HDT或SHJ?？吹竭@幾個字不要暈，都是一個意思。

9，HIT電池生產(chǎn)流程

HIT電池簡介 HIT是Heterojunction with Intrinsic Thin-layer的縮寫,意為本征薄膜異質(zhì)結(jié). HIT太陽能電池是以光照射側(cè)的p/i型a-Si膜（膜厚5～10nm）和背面?zhèn)鹊膇/n型a-Si膜（膜厚5～10nm）夾住單結(jié)晶Si片的來構(gòu)成的. 圖一. 電池基板以硅基板為主；在硅基板上沉積高能隙 (Energy band gap)的硅奈米薄膜，表層再沉積透明導(dǎo)電膜，背表面有著背表面電場。 通過優(yōu)化硅的表面織構(gòu)，可以降低透明導(dǎo)電氧化層（TCO）和a-Si層的光學(xué)吸收損耗。HIT電池抑制了p型、i型a-Si的光吸收率，而增強n型c-Si的光吸收率。 圖二. HIT電池在技術(shù)上的優(yōu)勢 由于HIT太陽能電池使用a-Si構(gòu)成pn結(jié)，所以能夠在200℃以下的低溫完成整個工序。和原來的熱擴(kuò)散型的結(jié)晶太陽電池的形成溫度（～900℃）相比較，大幅度地降低了制造工藝的溫度。由于這種對稱構(gòu)造和低溫工藝的特征，減少了因熱量或者膜形成時產(chǎn)生的Si晶片的變形和熱損傷，對實現(xiàn)晶片的輕薄化和高效化來說是有利的，具有業(yè)界領(lǐng)先的高轉(zhuǎn)換效率（研究室水平為23％，量產(chǎn)水平為20％），即使在高溫下，轉(zhuǎn)換效率也極少降低，利用雙面單元來提高發(fā)電量。 HIT電池的伏安曲線分析: HIT電池里p/n 異質(zhì)結(jié)中所發(fā)現(xiàn)的正向電流特性（0.4V 附近）的變化是由于a-Si 頂層膜中存在的高密度間隙態(tài)，引起異質(zhì)結(jié)部耗盡層的再復(fù)合而造成的。對此，在頂層和結(jié)晶Si之間插入高質(zhì)量a-Si 膜（i 型a-Si 膜），通過頂層內(nèi)的電場來抑制復(fù)合電流，這就是HIT 構(gòu)造。通過導(dǎo)入約5nm 左右的薄膜i 型a-Si 層，可看到反向的飽和電流密度降低了約2個數(shù)量級。亦即通過導(dǎo)入i 型a-Si 層，能夠大幅度提高Voc,見下圖. 圖三 化學(xué)鈍化和HIT 構(gòu)造的壽命關(guān)系 采用μ-PCD 法測定HIT電池的少子壽命。μ-PCD 法得到的壽命值雖然同時反映了體復(fù)合速度和表面復(fù)合速度兩方面，但由于是在同一批（LOT）里抽出相鄰的芯片，所以可認(rèn)為體（BULK）的影響基本相同，所不同的是表面的差異。根據(jù)下圖可以發(fā)現(xiàn)，HIT 構(gòu)造的鈍化性能要比化學(xué)鈍化（CP 法）更優(yōu)異。 圖四 化學(xué)鈍化 HIT 太陽能電池的Voc 和壽命之間的依存性 發(fā)現(xiàn)通過形成低損傷的a-Si膜和提高表面的清凈度等可以提高壽命和Voc，Voc 和壽命之間是一種正的線性關(guān)系。即HIT構(gòu)造中的a-Si 鈍化性能的好壞和HIT 太陽電池的Voc 大小相關(guān)。所以，通過提高a-Si 的鈍化性能以提高壽命的方法可以認(rèn)為對提高HIT 太陽電池的輸出電壓是有效的。 圖五 HIT電池單晶體硅的表面清潔度更高，同時抑制了非晶硅層形成時對單晶體硅表面產(chǎn)生的損傷。通過這些改良，這種電池的電能輸出功率損失下降，開路電壓得到了提高。 HIT 太陽電池優(yōu)異的溫度特性 HIT電池Voc越高輸出特性的溫度依存性越小。也就是說，在HIT 太陽電池的高效率化技術(shù)中的這種鈍化技術(shù)的開發(fā)（即高Voc 化）帶來了溫度特性的提高.由于新電池在溫度上升時發(fā)電量的損失降低，預(yù)計它的年發(fā)電量將比傳統(tǒng)晶硅太陽能電池提升44%。 圖六 HIT電池的制造工藝 HIT電池的關(guān)鍵技術(shù)是a-Si:H薄膜的沉積，要求說沉積的本征a-Si:H薄膜的缺陷態(tài)密度低，摻雜a-Si:H的摻雜效率高且光吸收系數(shù)低，最重要的是最終形成的a-Si:H/Si界面的態(tài)密度要低。目前，普遍采用的等離子體增強化學(xué)氣相沉積法（PECVD）沉積本征及摻雜的a-Si:H膜，同時熱絲化學(xué)氣相沉積發(fā)（HWCVD）制備a-Si:H法也被認(rèn)為很有前景。 PECVD法制備a-Si:H薄膜 利用等離子里中豐富的活性粒子來進(jìn)行低溫沉積一直是a-Si:H制備的重要方法。在真空狀態(tài)下給氣體施加電場，氣體在電場提供的能量下會有氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈入x子體狀態(tài)。其中含有大量的電子、離子、光子和各類自由基等活性粒子。等離子體是部份離子化的氣體，與普通氣體相比，主要性質(zhì)發(fā)生了本質(zhì)的變化，是一種新物質(zhì)聚集態(tài)。等離子體中放置其中的襯底可以保持在室溫，而電子在電廠的激發(fā)下會得到足夠多的能量（2-5eV），通過與分子的碰撞將其電離，激發(fā)。PECVD的缺點表現(xiàn)在兩個方面，一是它的不穩(wěn)定性，二是電子和離子的輻射會對所沉積的薄膜構(gòu)成化學(xué)結(jié)構(gòu)上的損傷。等離子體作為準(zhǔn)中性氣體，它的狀態(tài)容易被外部條件的改變而發(fā)生變化。襯底表面的帶電狀態(tài)，反應(yīng)器壁的薄膜附著，電源的波動，氣體的流速都會改變活性粒子的種類和數(shù)量，并且等離子體的均勻性也難以控制，這樣都會改變襯底的狀態(tài)。等離子體中的離子轟擊和光子輻照，除了會影響沉積膜的質(zhì)量，還會影響下面的硅襯底。光譜相應(yīng)的研究結(jié)果表明對于藍(lán)光區(qū)，HIT電池的光譜相應(yīng)提高，而在紅光區(qū)，光譜相應(yīng)變低。這說明對于本征層的鈍化效果提高了藍(lán)光光譜響應(yīng)的結(jié)果，而對于硅片內(nèi)部的損傷，則對紅光部分，光譜相應(yīng)降低，量子效率下降。對于這種情況，可以下調(diào)等離子體的功率，但是同時也會降低等離子體的穩(wěn)定性。 HWCVD制備a-Si:H薄膜 熱絲化學(xué)氣相沉積HWCVD是利用熱絲對氣體進(jìn)行催化和分解的軟性過程，不會產(chǎn)生高能粒子轟擊，對襯底的損傷較小，可以容易的移入或者移出沉積室，能夠方便從實驗室轉(zhuǎn)換到生產(chǎn)線上。 在HIT電池中，非晶硅發(fā)射極和晶體硅之間夾著5納米后，缺陷密度低于非晶硅的本征非晶硅薄膜。HWCVD的缺點在于非晶硅的外延可以穿透5納米后的本征薄膜而與晶體硅直接接觸，這樣會導(dǎo)致高缺陷，這樣界面面積和缺陷態(tài)密度的增大會導(dǎo)致高的暗電流，繼而開路電壓也會減低。在制備中將溫度控制在200度以下能夠抑制非晶硅的外延。 HIT電池工藝的改良方向 提高界面鈍化效果 當(dāng)非晶硅和晶體硅的界面陷阱密度由10^11每平方厘米上升到10^12每平方厘米時，電池效率會降低20%。本征非晶硅的鈍化效果由于a-Si:H薄膜的存在而變差，這可能是襯底中的少子波函數(shù)穿過本征非晶硅而和a-Si:H薄膜中的缺陷態(tài)相互作用，這樣構(gòu)成了載流子的復(fù)合通道?？梢允褂枚嘈喂鑱碜鳛殁g化層，因為它具有更低的缺陷態(tài)密度和暗電流。 光陷結(jié)構(gòu)和表面清洗 將制絨后的織構(gòu)表面層使用硫酸和雙氧水進(jìn)行氧化，然后使用使用濃度為1%的氫氟酸進(jìn)行60到180秒的腐蝕，這樣可以去除缺陷層來使粗糙度降低，接近拋光硅的效果。 柵電極的優(yōu)化設(shè)計 如果可以去除柵線的延展部分，縱橫比提高1.0以后，效率可以在提高1.6%。這取決于對于銀漿的流變學(xué)研究和絲網(wǎng)印刷的改進(jìn)。

10，有機太陽能電池的介紹

有機這個概念貌似很新，但其實它的歷史也不短——跟硅基太陽能電池的歷史差不多。第一個硅基太陽能電池是貝爾實驗室在1954年制造出來的，它的太陽光電轉(zhuǎn)化效率接近6%；而第一個有機光電轉(zhuǎn)化器件是由Kearns和Calvin在1958年制備的，其主要材料為鎂酞菁（MgPc）染料，染料層夾在兩個功函數(shù)不同的電極之間。在那個器件上，他們觀測到了200 mV的開路電壓，光電轉(zhuǎn)化效率低得讓人都不好意思提。起步之初就高下立判哪。此后二十多年間，有機太陽能電池領(lǐng)域內(nèi)創(chuàng)新不多，所有報道的器件之結(jié)構(gòu)都類似于1958年版，只不過是在兩個功函數(shù)不同的電極之間換用各種有機半導(dǎo)體材料。此類器件的原理如圖1所示：有機半導(dǎo)體內(nèi)的電子在光照下被從HOMO能級激發(fā)到LUMO能級，產(chǎn)生一對電子和空穴。電子被低功函數(shù)的電極提取，空穴則被來自高功函數(shù)電極的電子填充，由此在光照下形成光電流。理論上，有機半導(dǎo)體膜與兩個不同功函數(shù)的電極接觸時，會形成不同的肖特基勢壘。這是光致電荷能定向傳遞的基礎(chǔ)。因而此種結(jié)構(gòu)的電池通常被稱為“肖特基型有機太陽能電池”。1986年，行業(yè)內(nèi)出現(xiàn)了一個里程碑式的突破。實現(xiàn)這個突破的是位華人，柯達(dá)公司的鄧青云博士。這個時代的有機太陽能電池所采用的有機材料，主要還是具有高可見光吸收效率的有機染料。這些染料通常也被用作感光材料，這自然是柯達(dá)的強項。鄧青云的器件之核心結(jié)構(gòu)是由四羧基苝的一種衍生物（鄧?yán)瞎芩蠵V）和銅酞菁（CuPc）組成的雙層膜。雙層膜的本質(zhì)是一個異質(zhì)結(jié)，鄧?yán)系乃悸肥怯脙煞N有機半導(dǎo)體材料來模仿無機異質(zhì)結(jié)太陽能電池。他制備的太陽能電池，光電轉(zhuǎn)化效率達(dá)到1%左右。雖然還是跟硅電池差得很遠(yuǎn)，但相對于以往的肖特基型電池卻是一個很大的提高。這是一個成功的思路，為有機太陽能電池研究開拓了一個新的方向，時至今日這種雙層膜異質(zhì)結(jié)的結(jié)構(gòu)仍然是有機太陽能電池研究的重點之一。雙層膜異質(zhì)結(jié)型有機太陽能電池的結(jié)構(gòu)如圖2所示。作為給體的有機半導(dǎo)體材料吸收光子之后產(chǎn)生空穴－電子對，電子注入到作為受體的有機半導(dǎo)體材料后，空穴和電子得到分離。在這種體系中，電子給體為p型，電子受體則為n型，從而空穴和電子分別傳輸?shù)絻蓚€電極上，形成光電流。與前述“肖特基型”電池相比，此種結(jié)構(gòu)的特點在于引入了電荷分離的機制。與硅半導(dǎo)體相比，有機分子之間的相互作用要弱得多，不同分子之間的LUMO和HOMO并不能通過組合在整個體相中形成連續(xù)的導(dǎo)帶和價帶。載流子在有機半導(dǎo)體中的傳輸，需要經(jīng)由電荷在不同分子之間的“跳躍”機理來實現(xiàn)，宏觀的表現(xiàn)就是其載流子遷移率要比無機半導(dǎo)體低得多。同時，有機小分子吸收光子而被激發(fā)時，不能像硅半導(dǎo)體那樣在導(dǎo)帶中產(chǎn)生自由電子并在價帶中留下空穴。光激發(fā)的有機小分子，產(chǎn)生的是通過靜電作用結(jié)合在一起的空穴－電子對，也就是通常所說的“激子（Exciton）”。激子的存在時間有限，通常在毫秒量級以下，未經(jīng)徹底分離的電子和空穴會復(fù)合（Recombination），釋放出其吸收的能量。顯然，未能分離出自由電子和空穴的激子，對光電流是沒有貢獻(xiàn)的。以故有機半導(dǎo)體中激子分離的效率對電池的光電轉(zhuǎn)化效率有關(guān)鍵的影響。對于肖特基型電池來說，激子的分離效率卻很成問題。光激發(fā)形成的激子，只有在肖特基結(jié)的擴(kuò)散層內(nèi)，依靠節(jié)區(qū)的電場作用才能得到分離。其它位置上形成的激子，必須先移動到擴(kuò)散層內(nèi)才可能形成對光電流的貢獻(xiàn)。但是有機染料內(nèi)激子的遷移距離相當(dāng)有限，通常小于10納米。所以大多數(shù)激子在分離成電子和空穴之前就復(fù)合掉了。在有機電池中引入異質(zhì)結(jié)的結(jié)果，則是明顯的提高了激子分離的效率。電子從受激分子的LUMO能級注入到電子受體的LUMO能級，此過程本質(zhì)上就是激子的分離。兩層有機膜之間的界面不是平整的。在制備過程（熱蒸發(fā)－沉積，或者溶液旋涂法）兩層膜總會形成一種互穿的結(jié)構(gòu)，從而界面有較大的面積。在給體材料的體相中產(chǎn)生的激子，通過擴(kuò)散可以較容易地到達(dá)兩種材料的界面，將電子注入受體材料的LUMO能級以實現(xiàn)電荷分離。同時，許多研究表明，受體材料亦可以吸收相應(yīng)頻率的光子形成激子，再將其HOMO能級上的空穴反向注入到給體材料的HOMO能級中。因此，激子可以同時在雙層膜的界面兩側(cè)形成，再通過擴(kuò)散在界面上得到分離。總之，相對于肖特基型電池，采用給體－受體雙層膜結(jié)構(gòu)可以顯著地提高激子的分離效率。到了1992年，土耳其人Sariciftci（讀作薩利奇夫奇）在美國發(fā)現(xiàn)，激發(fā)態(tài)的電子能極快地從有機半導(dǎo)體分子注入到C60分子（其結(jié)構(gòu)如圖3）中，而反向的過程卻要慢得多。也就是說，在有機半導(dǎo)體材料與C60的界面上，激子可以以很高的速率實現(xiàn)電荷分離，而且分離之后的電荷不容易在界面上復(fù)合。這是由于C60的表面是一個很大的共軛結(jié)構(gòu)，電子在由60個碳原子軌道組成的分子軌道上離域，可以對外來的電子起到穩(wěn)定作用。因此C60是一種良好的電子受體材料。1993年，Sariciftci在此發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上制成PPV/C60雙層膜異質(zhì)結(jié)太陽能電池。PPV通常叫作“聚對苯乙烯撐”，是一種導(dǎo)電聚合物（關(guān)于導(dǎo)電聚合物將另文詳述），也是一種典型的P型有機半導(dǎo)體材料。此后，以C60為電子受體的雙層膜異質(zhì)結(jié)型太陽能電池層出不窮。隨后，研究人員在此類太陽能電池的基礎(chǔ)上又提出了一個重要的概念：混合異質(zhì)結(jié)（體異質(zhì)結(jié)）?！盎旌袭愘|(zhì)結(jié)（體異質(zhì)結(jié)）”的英文寫作“Bulk Heterojunction”，這里是我自己的譯法，感覺意思上還算準(zhǔn)確?！盎旌袭愘|(zhì)結(jié)（體異質(zhì)結(jié)）”概念主要針對光電轉(zhuǎn)化過程中激子分離和載流子傳輸這兩方面的限制。雙層膜太陽能電池中，雖然兩層膜的界面有較大的面積，但激子仍只能在界面區(qū)域分離，離界面較遠(yuǎn)處產(chǎn)生的激子往往還沒移動到界面上就復(fù)合了。而且有機材料的載流子遷移率通常很低，在界面上分離出來的載流子在向電極運動的過程中大量損失。這兩點限制了雙層膜電池的光電轉(zhuǎn)化效率。而所謂“混合異質(zhì)結(jié)”，就是將給體材料和受體材料混合起來，通過共蒸或者旋涂的方法制成一種混合薄膜。給體和受體在混合膜里形成一個個單一組成的區(qū)域，在任何位置產(chǎn)生的激子，都可以通過很短的路徑到達(dá)給體與受體的界面（即結(jié)面），從而電荷分離的效率得到了提高。同時，在界面上形成的正負(fù)載流子亦可通過較短的途徑到達(dá)電極，從而彌補載流子遷移率的不足。符合要求的電極應(yīng)當(dāng)是選擇性的電極。也就是說，當(dāng)給體與負(fù)極接觸時，給體不能把空穴傳輸給負(fù)極。在混合異質(zhì)結(jié)中，像這樣的接觸事實上是避免不了的。此種結(jié)構(gòu)最理想狀態(tài)自然是所有的給體相都能與正極接觸，同時所有的受體相都能與負(fù)極接觸。在非理想狀態(tài)下，未能與正極接觸的給體相上出現(xiàn)的正電荷是不能傳輸?shù)诫姵氐恼龢O上的，因而這種結(jié)構(gòu)亦非盡善盡美。不過相對于雙層膜電池，此種結(jié)構(gòu)的效率提高亦相當(dāng)明顯，目前有機太陽能電池中的最高效率紀(jì)錄仍由混合異質(zhì)結(jié)型電池保持。
文章TAG：異質(zhì)結(jié)電池太陽能光伏hit是什么東西

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