自旋轨道耦合与洛伦兹力提升 TiO2 基染料敏化太阳能电池的效率
材料科学
2017-03-06 v1
摘要
我们报道了强自旋轨道耦合和洛伦兹力对 TiO2 基染料敏化太阳能电池效率的影响。在引入 Ho2O3 后，由于稀土 Ho3+ 离子的强自旋轨道耦合，我们确实观察到效率提升了 13%。我们将这种光电转换效率的提升归因于光生激子寿命的增加。本质上，Ho3+ 离子加速了光敏剂中激子的自旋重相或系间窜越现象。吸收率的增加和光致发光强度的降低表明复合率降低，暗示电荷传输增强，这与我们的电化学阻抗谱和 J-V 特性相一致。基于上述结果，我们坚信器件效率的提升归因于系间窜越的增加，这将加速激子解离。在自旋轨道相互作用的基础上，电场与磁场相互垂直的构型使效率进一步提升了 16%，表明洛伦兹力在控制光生载流子的电荷传输中也起着主导作用。我们坚信，这种简单且新颖的效率提升策略可能为实现更高效率的染料敏化太阳能电池铺平道路。
引用
@article{arxiv.1703.01099,
title = {Spin orbit coupling and Lorentz force enhanced efficiency of TiO2 based dye sensitized solar cells},
author = {U. M. Kannan and M. Venkat Narayana and Ganesh Kotnana and Jaipal Kandhadi and L. Giribabu and Surya Prakash Singh and S. Narayana Jammalamadaka},
journal= {arXiv preprint arXiv:1703.01099},
year = {2017}
}