量子点太阳能电池《一》
量子点太阳能电池最近非常火
为什么火呢?因为效率啊,太阳能电池作为一种清洁能源,一直为各国政府推崇,但无奈由于原理和成本的限制,效率很难做上去,于是各种提升效率的技术层出不穷。
先来个导引,从太阳能电池的原理说起。
从头开讲,需要先说说什么是光电效应。从原子的“玻尔模型”开始说起吧。
静态情况下,电子是围绕原子核做圆周运动的,电子脱离自己的轨道所需的能量叫逸出功。光射入后,由于光具有波粒二象性特点,一个光子具有的能量叫普朗克能量,及hv,其中h叫做普朗克常量,v是入射光子的频率。入射光子给电子注入能量,电子就有了动能,被光子激发的电子所具有的动能就是E=hv-W,其中W是此种原子的逸出功。
此时分成两种情况:
1,hv > W时,电子可以逃逸出原子核的引力,并具有动能E
2,hv < W时,电子无法逃逸出原子核,电子接受了hv的能量,只能从较低能级跃迁到较高的能级。处于高能级的电子将来还可以跃迁到较低的能级,并发射出一个光子。
光电效应中,电子获得光子能量后最初的动能只与入射光子频率有关,而与入射光强度无关。
入射光越强,单位时间内释放的光子数量越多。
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