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热光伏电池将低温辐射转化为电能

DOI：10.1103/PhysRevApplied.13.041002 期刊：Physical Review Applied 出版年份：2020 更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要： 热光伏电池能将低温辐射转化为电能，在众多领域具有潜在应用价值。本文展示了一种在300-480K黑体辐射下工作的Bi2Te3/Si热光伏电池。实验结果表明，该电池即使在300K的辐射温度下也能输出电能。Bi2Te3/Si异质结的能带结构及Bi2Te3薄膜中的缺陷降低了电池的转换效率。研究还证实，硅的电阻率和Bi2Te3薄膜的厚度对Bi2Te3/Si热光伏电池具有重要影响。虽然电池输出功率较小，但这项工作为利用低温辐射提供了一种可行途径。
作者： Xiaojian Li，Chaogang Lou，Xin Li，Yujie Zhang，Zongkai Liu，Bo Yin
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

展示能够将低温辐射转化为电能的Bi2Te3/Si热光伏电池，探究其在300-480K黑体辐射下的性能，并研究Si掺杂浓度与Bi2Te3薄膜厚度对电池效率的影响。

研究成果

Bi2Te3/Si热光伏电池能将低温辐射转化为电能，其性能受硅的电阻率和Bi2Te3薄膜厚度的影响。尽管效率较低，但这项工作为利用低温辐射提供了一种方法，显示出从室温环境中获取能量的潜力。

研究不足

Bi2Te3/Si热光伏电池的转换效率较低，这是由于异质结界面处的势垒以及Bi2Te3薄膜中的载流子复合所致。Bi2Te3薄膜对长波长光子的吸收也有限。

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