邹帅-苏晓东课题组在Journal of Energy Chemistry上发表研究论文

近日，我院邹帅助理研究员（共同通讯作者）、苏晓东教授（共同通讯作者）在国际知名能源领域TOP期刊Journal of Energy Chemistry(1区，IF = 13.599)在线发表了题为“Improving the UV-light stability of silicon heterojunction solar cells through plasmon-enhanced luminescence downshifting of YVO4:Eu3+,Bi3+ nanophosphors decorated with Ag nanoparticles”的研究论文，该工作的第一作者为博士研究生吴成坤同学，www.优德88.cpm 物理科学与技术学院为第一单位。本工作得到了国家自然科学基金、中国博士后科学基金、江苏省高等学校自然www.优德88.cpm 项目以及江苏省高校优势学科项目的支持。

晶硅异质结（SHJ）电池由于金属电极不与硅基底直接接触，界面钝化效果好，开路电压高，理论极限效率可达28.5%。另外，再加上结构简单、工艺温度低、温度特性好、双面率高等优点，SHJ电池被认为是继PERC电池之后下一代高效晶硅电池最有希望的技术路线之一。但SHJ电池在大规模产业化之前还有诸多问题需要去攻克，其中，相对较差的紫外稳定性是需要攻克的问题之一。高能紫外光子照射到SHJ电池表面，会严重破坏非晶硅/硅界面的Si-H，导致电池表面复合速率升高，从而引起电池性能的衰减。下转换效应是一种能将高能紫外光转换成可被电池有效利用的低能可见光的光谱调控技术，可以在提高电池光利用率的同时有效避免高能紫外光对电池的损害。本课题组采用溶胶-凝胶法成功制备了纳米尺度的YVO₄:Eu³⁺下转换荧光纳米材料，并引入Bi³⁺拓宽其激发光谱（225~340 nm→225~400 nm），使得所制备的YVO₄:Eu³⁺,Bi³⁺荧光纳米材料最大限度的满足对紫外光波段（200~400 nm）的吸收。另外，通过在YVO₄:Eu³⁺,Bi³⁺荧光纳米颗粒表面引入Ag纳米颗粒（Ag NPs），形成一种独特的YVO₄:Eu³⁺,Bi³⁺@Ag NPs复合结构，利用Ag NPs局域表面等离激元共振效应（LSPR）进一步增强了该荧光纳米材料的发射强度，并研究了相关效应的内在物理机制。最后。将所制备的YVO₄:Eu³⁺,Bi³⁺@Ag NPs复合结构纳米材料应用于大面积工业SHJ电池表面，紫外辐照衰减实验表明，当紫外辐照量为45 kW h时，表面涂有该复合结构荧光纳米材料的SHJ电池效率衰减较常规SHJ电池下降~0.54%。此项研究为提高SHJ电池紫外稳定性提供了一种有效的途径；也进一步展示了下转换材料在光伏领域的应用潜力。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.jechem.2023.01.050