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基于全无机CsPbB3量子点的液体型荧光太阳能集光器光电性能研究
作者: irglass 时间: 2022-12-12 浏览:490 次

       近日,我室研究生李少华为第一作者、导师刘雪云副研究员为通讯作者在Optics Express发表了名为《High-efficiency liquid luminescent solar concentrator based on CsPbBr3 quantum dots》的论文 (2022,30(25),45120) 。

       荧光太阳能集光器(Luminescent solar concentrator, LSC)由于其在光伏建筑一体化中潜在应用前景而引起了广泛关注。LSC由荧光材料和透明光波导组成,荧光材料作为发光中心吸收太阳光后再发射出另一波长的光子,由于光波导的折射率大于空气,当新发射光子的发射角度大于全反射角时,新发射光子在透明光波导发生全反射并被输送到LSC边缘,最终由附着在LSC边缘的太阳能电池吸收,进而把光能转换为电能,实现将大面积太阳光会聚在小面积太阳能电池上的聚光目的。

LSC原理图()L-LSC制备流程图()

       目前制备LSC的主流方法是将荧光材料嵌入有机聚合物(如聚甲基丙烯酸甲酯, PMMA)中,利用聚合物的封装保护荧光材料以提高LSC的稳定性。但当前普遍存在的问题是聚合物与荧光材料兼容性较差,易导致荧光材料降解、团聚,使荧光材料发生荧光猝灭,从而降低LSC的效率。因此,有必要探索无荧光损失的LSC制备方法。本文制备了基于全无机钙钛矿CsPbBr3量子点的液体型LSC (L-LSC)。将高量子产率的CsPbBr3量子点溶液直接注入自制的透明石英模具中,所得液体型LSC的内量子效率和外量子效率分别为32%和13.44%,该数值高于大多数已报到的聚合物型LSC的相关数值。在太阳光模拟器照射下,L-LSC的集光效率提高了2.32%。此外,自制的L-LSC透明模具可以通过更换量子点种类实现循环利用,进一步减少了LSC的制备成本。论文研究结果为探索制备高效及低成本的LSC提供了有效策略。