我科學家提出鈣鈦礦電池新結構方案|天天快資訊
(資料圖片)
記者2月18日從中國科學技術大學獲悉，該校徐集賢教授團隊與合作者，針對鈣鈦礦太陽能電池中長期普遍存在的“鈍化—傳輸”矛盾問題，提出了一種命名為PIC（多孔絕緣接觸）的新型結構和突破方案，實現了p-i-n反式結構器件穩態認證效率的世界紀錄，并在多種基底和鈣鈦礦組分中展現了普遍的適用性。相關研究成果17日發表在《科學》雜志上。
在鈣鈦礦太陽能電池中，異質結接觸問題帶來的非輻射復合損失已被證明是主要的性能限制因素。由于“鈍化—傳輸”矛盾問題的存在，超薄鈍化層納米級別的厚度變化都會引起填充因子和電流密度的降低。
研究團隊提煉出的PIC接觸結構方案，不依賴傳統納米級鈍化層和遂穿傳輸，而直接使用百納米級厚度的多孔絕緣層，迫使載流子通過局部開孔區域進行傳輸，同時降低接觸面積。
團隊通過PIC生長方式從常規“層+島”模式向“島狀”模式的轉變，成功利用低溫低成本的溶液法實現了這種納米結構的制備，并首次實現了空穴界面復合速度從60厘米/秒下降至10厘米/秒，以及25.5%的單結最高效率。這種性能的大幅改善在多種帶隙和組分的鈣鈦礦中都普遍存在，展現了PIC廣泛的應用前景。PIC結構在多種疏水性基底都實現了鈣鈦礦成膜覆蓋率和結晶質量的提高，對于大面積擴大化制備也很有意義。
《科學》雜志審稿人評價：“PIC結構得到了很好的展示，并首次在空穴傳輸界面實現……這種方法將會對未來的局部鈍化技術研究產生重要影響。”
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