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通過倍增載流子（Carrier multiplication）的方式可能打破單節光伏電池的Shockley-Queisser極限，雖然人們通過令人信服的光譜數據說明鈣鈦礦鹵化物存在非常強的倍增載流子現象，但是對于真實鈣鈦礦太陽能電池的相關研究仍非常少。

有鑒于此，南洋理工大學Tze Chien Sum等通過研究 Cs_0.05FA_0.5MA_0.45Pb_0.5Sn_0.5I₃體系，說明這種鈣鈦礦電池非常低的2E_g閾值(~500 nm)和高效率(99.4±0.4 %)。

主要內容

（1）

強倍增效應能夠產生超過110 %的內量子效率，在最好的器件中內量子效率甚至高達160 %。這項研究結果有助于理解倍增載流子效應對于鈣鈦礦太陽能電池的貢獻，有助于理解各種因素的影響（光學損失以及寄生性吸收損耗、載流子復合損耗、載流子提取損耗）。

（2）

倍增載流子效應在Pb-Sn混合鈣鈦礦太陽能電池中存在，但是倍增載流子起到的作用可能受到抑制。作者認為通過對器件結構進行設計，能夠調節鈣鈦礦太陽能電池更好的表現倍增載流子效應。

參考文獻

Yue Wang, Senyun Ye, Jia Wei Melvin Lim, David Giovanni, Minjun Feng, Jianhui Fu, Harish N S Krishnamoorthy, Qiannan Zhang, Qiang Xu, Rui Cai & Tze Chien Sum, Carrier multiplication in perovskite solar cells with internal quantum efficiency exceeding 100%. Nat Commun 14, 6293 (2023)

DOI: 10.1038/s41467-023-41758-w

https://www.nature.com/articles/s41467-023-41758-w