热化在热载流子冷却动力学中的作用
材料科学
2023-03-20 v1 计算物理
摘要
热载流子太阳能电池(HCSC)概念旨在通过载流子丧失多余能量前将其收集，以克服单p-n结太阳能电池的Shockley Queisser极限。金属卤化物钙钛矿(MHP)是实现该目的的一类有前景的材料。MHP实验上显示出极长的冷却时间，这正是HCSC的关键要求。借助系综蒙特卡洛(EMC)模拟，我们阐明了此类材料冷却时间为何延长。本稿聚焦于热化在冷却过程中的作用。我们明确了电子-声子与电子-电子相互作用在热化与冷却中的角色，并进一步展示这些过程如何依赖于若干相关材料参数，如介电常数与有效质量。最后，我们量化了热化亦可经由冷背景效应充当冷却机制。此处我们强调低背景掺杂程度对于实现所观测到的延长冷却时间的重要性。本工作为关于MHP中冷却时间的持续讨论提供了见解。此外，我们的结果对锡钙钛矿是否适合作为HCSC候选材料的争论也是重要补充。
引用
@article{arxiv.2303.09970,
title = {The role of thermalisation in hot carrier cooling dynamics},
author = {Tim Faber and Lado Filipovic and Jan Anton Koster},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.09970},
year = {2023}
}