已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Hot carrier photovoltaics in van der Waals heterostructures

光伏 太阳能电池 多激子产生 热化 材料科学 范德瓦尔斯力 能量转换效率 半导体 载流子 光电子学 异质结 纳米技术 化学物理 物理 光伏系统 化学 电气工程 工程类 原子物理学 分子 有机化学
作者
Kamal Kumar Paul,Ji‐Hee Kim,Young Hee Lee
出处
期刊:Nature Reviews Physics [Nature Portfolio]
卷期号:3 (3): 178-192 被引量:174
标识
DOI:10.1038/s42254-020-00272-4
摘要

Successfully designing an ideal solar cell requires an understanding of the fundamental physics of photoexcited hot carriers (HCs) and the underlying mechanism of unique photovoltaic performance. Harnessing photoexcited HCs offers the potential to exceed the thermodynamic limit of power conversion efficiency, although major loss channels employing ultrafast thermalization of HCs severely restrict their utilization in conventional bulk-absorber-based solar cells. Spatially confined semiconductors, especially 2D van der Waals (vdW) materials, offer several advantages, such as strong Coulomb interaction, high exciton binding energy, strong carrier–carrier scattering and weak carrier–phonon coupling, resulting in slow HC cooling and restricted loss channels. This Review provides a detailed mechanistic understanding of the HC cooling dynamics in confined vdW layered materials for efficiently utilizing HCs and discusses the role of carrier multiplication in designing a solar cell with the power conversion efficiency exceeding the Shockley–Queisser limit. Additionally, we analyse the major energy loss channels that limit the efficiency of a conventional solar cell, as well as the promises held by the 2D vdW heterostructures for an efficient HC solar cell. Furthermore, we highlight the challenges and opportunities involved in successfully utilizing HCs in practical solar cells with efficiencies beyond the thermodynamic limit. Conventional solar cells suffer from the thermalization energy loss of hot carriers, which sets the Shockley–Queisser limit. This Review highlights the insightful mechanisms of slow hot carrier cooling dynamics and efficient carrier transport/extraction in 2D van der Waals heterojunctions, following opportunities in practical hot carrier solar cells.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Davina发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
科研通AI6.4应助合适荆采纳,获得10
1秒前
百威sama完成签到,获得积分10
2秒前
淡定风华应助xxxpeacey采纳,获得10
3秒前
淡定风华应助xxxpeacey采纳,获得10
3秒前
友好的小夏完成签到 ,获得积分10
4秒前
莫欣宇完成签到 ,获得积分10
6秒前
RivedroiteLynn完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
Xxxy完成签到,获得积分10
8秒前
沈子杰发布了新的文献求助10
10秒前
柏拉只是图完成签到,获得积分10
10秒前
15秒前
15秒前
15秒前
喻喻喻同志完成签到 ,获得积分10
18秒前
luckylucky完成签到 ,获得积分10
19秒前
12发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
22秒前
22秒前
羊肉沫发布了新的文献求助10
25秒前
26秒前
2jz发布了新的文献求助10
26秒前
linj发布了新的文献求助10
26秒前
完美世界应助12采纳,获得10
26秒前
27秒前
lei发布了新的文献求助10
27秒前
28秒前
酷波er应助初景采纳,获得200
29秒前
30秒前
31秒前
现实的德天完成签到,获得积分10
31秒前
寒2026完成签到,获得积分10
31秒前
06发布了新的文献求助10
32秒前
linj完成签到,获得积分10
33秒前
夏凉完成签到 ,获得积分10
35秒前
36秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
APA handbook of comparative psychology: Basic concepts, methods, neural substrate, and behavior 1000
Health Psychology 1000
全员动态考核,锚定高质量发展:读懂同济大学教师人事改革新政的深层价值 900
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
Römisch-Germanische Forschungen 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7596918
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9173633
关于积分的说明 19639296
捐赠科研通 7174121
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3268214
关于科研通互助平台的介绍 2432776
邀请新用户注册赠送积分活动 2261398