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在熱載流子太陽能電池中，吸收器的設計和性能至關重要。吸收器的主要任務是捕獲高溫物體發出的熱輻射，并将其轉化為光能。慢載流子冷卻吸收體是實作這一目标的關鍵。光載流子在吸收光子後會進入非平衡狀态，而通過彈性載流子-載流子散射，可以使載流子分布達到平衡狀态。這一步驟中，載流子的溫度顯著高于晶格溫度，這是克服Shockley-Queisser極限的關鍵。通過使用III-V族材料的量子結構，特别是多量子阱，可以有效減緩光載流子的冷卻速率。這為熱載流子太陽能電池提供了更好的性能和效率。
除了吸收器，選擇性能量觸點也對熱載流子太陽能電池的性能産生重要影響。能量選擇性接觸可以看作是熱電腿，它可以将光生載流子的動能轉化為電壓。為了實作能量選擇性接觸，考慮了多種不同的方法。其中一種方法是使用低維結構，如量子點或雙共振隧穿勢壘（DRTBs），以實作能級的限制，進而有選擇性地提取光生載流子。實驗中觀察到了著名的負微分電阻（NDR）效應，這證明了選擇性能量接觸的潛力。然而，導電度的過高或過低都可能對HCSC的效率産生負面影響，是以需要仔細平衡這一參數。
關于材料的選擇，III-V族材料在熱載流子太陽能電池的研發中起到了至關重要的作用。這些材料具有廣泛的光譜範圍、高載流子遷移率和Notch技術的應用，使得熱載流子太陽能電池具有高效、穩定、壽命長等多項特點。近年來，鈣钛礦材料也被考慮作為潛在的吸收體，盡管它們沒有光學帶隙，但卻具有很好的熱化特性。
總之，熱載流子太陽能電池是一項充滿潛力的能源技術，可以将高溫物體産生的熱能有效地轉化為電能。通過優化吸收器、選擇性能量觸點以及材料的選擇，可以進一步提高其性能和效率。研究人員正在不斷努力，以解決這一領域的挑戰，為未來的能源轉換提供更多可能性。
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