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【原创文章】
如果两个电极之间的距离越大,则电畴就越多,光照下两电极之间产生的光生电压也就越高,这一模型可以很好地解释反常光伏效应。此外,由于光照下产生连续的光电流,在一些文献中则把畴壁当成电流源,总的光生电压 Voc由光照下铁电材料的电流密度、电导率和电极之间的距离Jsc决定。与体光伏效应不同的是,畴壁理论将反常光伏效应归因于畴壁处载流子的激发,认为在畴壁外光激发的载流子复合速度很快,可以将体光伏效应忽略。
而 Alexe 等人认为,在 BFO 中电畴内部载流子的复合并没有预想的快。作者用光电 - 原子力显微镜和压电力原子显微镜研究了 BFO 单晶中的光伏效应,发现在畴壁内部和外部都能观察到比较大的光生电流,表明在电畴内部载流子的复合是比较弱的。进一步研究发现,在 BFO 内光生载流子的寿命达 ~ 75μs,与在畴壁处所得到的结果相当。虽然用畴壁理论可以很好地说明反常光伏效应,即光生电压可以远大于禁带宽度,然而,有一些实验现象仅仅用磁畴壁理论是根本无法解释的,必须考虑到体光伏效应理论。例如,根据畴壁模型,由于在畴壁处电势的降落是极化电荷引起的,因此光电流不依赖于光的偏振方向。然而,研究者们在 BFO 等铁电材料中观察到光电流随着入射光偏振方向的变化而变化的现象,表明铁电材料反常光伏效应的起源比大家预想的更加复杂。
随着国际社会传统能源的逐渐枯竭,环境的逐渐恶化,在未来,新能源的利用必将成为主流。而比较国外,我国的新能源发展还远远落后于西方国家。而农村地区拥有很大的屋顶存量空间,丰富的水面资源、大棚及荒山,是光伏发电的重要市场,所以,农村地区的光伏发展必将能让我国的新能源利用率和发展更上一层楼。
由此可以看出,光伏发电是非常有发展前景和投资价值的。除去自家使用,余电还可以卖给国家。