美国研制的什么光电转换率达47.1%

美国科学家最近研制出了一种高效的太阳能电池，其光电转换率高达47.1%，其相关知识如下：

1、这种新型太阳能电池采用了一种名为钙钛矿的材料，具有优异的光电性能和稳定性。钙钛矿是一种具有特殊晶体结构的矿物质，其化学式为CaTiO3。在太阳能电池领域，钙钛矿被用作光吸收层，能够有效地将太阳光转化为电能。

2、然而，传统的钙钛矿太阳能电池存在一些问题，如稳定性差、光电转换效率低等。为了解决这些问题，美国科学家采用了一种新型的钙钛矿材料，并对其进行了优化设计。他们发现，通过改变钙钛矿的结构参数，可以显著提高其光电转换效率。

3、具体来说，他们将钙钛矿中的钛原子替换为锡原子，形成了一种名为钙钛矿锡的新型材料。这种材料的光电转换效率达到了惊人的47.1%，远高于传统钙钛矿太阳能电池的效率。此外，钙钛矿锡还具有很好的稳定性。

4、在模拟太阳光照射下，经过长时间的测试，其光电转换效率几乎没有下降。这意味着，钙钛矿锡太阳能电池有望在未来成为一种可靠的绿色能源解决方案。值得一提的是，钙钛矿锡太阳能电池的制备过程相对简单，成本较低。

光电转换的相关知识

1、光电效应：光电效应是指光照射在物质表面上，使得物质表面的电子获得足够的能量离开物体表面，形成电流的现象。这个现象是由德国物理学家赫兹于1887年发现的。光电效应可以分为光电子发射、光电导和光生伏特三种类型。

2、光电池：光电池是一种利用光电效应将光能转换为电能的装置。它由半导体材料制成，常用的有硅、硒和硫化镉等。当光线照射在光电池的表面时，光子穿过电池表面，与内部的电子相互作用，使得电子从价带跃迁到导带，从而形成电流。

3、光电转换效率：光电转换效率是指光电池在标准光照条件下，单位时间内产生的电能与入射光照射在光电池表面上的光能之比。它是评价光电池性能的重要指标之一。目前，单晶硅光电转换效率已经达到23%以上，多晶硅达到18%以上。

4、影响因素：光电转换效率受到多种因素的影响，包括光照强度、光谱分布、温度、污染物等。其中，光照强度和光谱分布是影响光电转换效率的主要因素。此外，温度也会对光电转换效率产生影响，温度升高会导致光电池的开路电压下降，从而影响光电转换效率。