全色吸收材料：分子设计及其在光伏应用中的挑战
化学物理
2026-01-01 v1
摘要
全色吸收材料被广泛认为是提高太阳能利用率和光电流生成的关键策略。然而，在人工分子系统中，拓宽吸收光谱往往伴随着根本性挑战，包括带隙变窄、能级匹配不佳以及电荷转移动力学受限，这表明仅追求宽带吸收不足以保证高光伏性能。本文从分子工程和光伏器件的角度审视了全色吸收材料的设计策略与性能之间的关系，特别强调了分子电子结构、电荷转移特性、界面能级匹配，以及电子注入、再生效率和能量损失之间的微妙平衡。最终，全色光伏材料的分子设计应超越分子层面的优化，转向分子、半导体与电解质或活性层材料之间的协同调控，从而为实现效率优化而非简单的光谱最大化提供具体的概念指导。
引用
@article{arxiv.2512.24678,
title = {Panchromatic Absorbing Materials: Molecular Design and Challenges in Photovoltaic Applications},
author = {Hsien-Hsin Chou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.24678},
year = {2026}
}
备注
in Chinese language