本報訊（記者 陳婉婉）記者近日從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校徐集賢教授團(tuán)隊與合作者針對鈣鈦礦太陽電池中長期普遍存在的“鈍化-傳輸”矛盾問題，提出新型結(jié)構(gòu)和突破方案，實現(xiàn)了p-i-n反式結(jié)構(gòu)器件穩(wěn)態(tài)認(rèn)證效率的世界紀(jì)錄，并在多種基底和鈣鈦礦組分中展現(xiàn)了普遍的適用性。2月17日，相關(guān)研究成果發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。

鈣鈦礦太陽電池技術(shù)是近年來學(xué)術(shù)界的一項關(guān)注熱點，有望在傳統(tǒng)晶硅太陽電池之外提供新的低成本高效率光伏方案。鈣鈦礦電池中，異質(zhì)結(jié)接觸問題帶來的非輻射復(fù)合損失已經(jīng)被普遍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(tuán)隊經(jīng)過長期思考和大量實驗探索，提煉出PIC接觸新結(jié)構(gòu)方案，通過半導(dǎo)體器件建模計算揭示了這種結(jié)構(gòu)周期的關(guān)鍵設(shè)計原理。團(tuán)隊還巧妙利用了納米片的尺寸效應(yīng)，通過PIC生長方式從常規(guī)“層+島”模式向“島狀”模式的轉(zhuǎn)變，成功由低溫低成本的溶液法實現(xiàn)了這種納米結(jié)構(gòu)的制備。

此外，研究團(tuán)隊在疊層器件中廣泛使用的p-i-n反式結(jié)構(gòu)中開展了PIC方案的驗證，首次實現(xiàn)了空穴界面復(fù)合速度從60厘米每秒下降至10厘米每秒，并達(dá)到25.5%的單結(jié)最高效率，展現(xiàn)了PIC廣泛的應(yīng)用前景。

值得注意的是，PIC方案具有普遍性，可進(jìn)一步在不同器件結(jié)構(gòu)和不同界面中推廣拓展，同時還有大量可期的進(jìn)步優(yōu)化空間。