化工儀器網(wǎng)手機(jī)版
移動(dòng)端訪問更便捷
今日焦點(diǎn) Today's Focus
查看更多+-
就等你啦！“第三屆工業(yè)園區(qū)污水監(jiān)測(cè)方案線上會(huì)議”報(bào)名開啟
2025年8月19日14:00，化工儀器網(wǎng)特聯(lián)合哈希水質(zhì)[詳細(xì)]
中國(guó)科大提出鈣鈦礦太陽(yáng)電池新結(jié)構(gòu)方案
2023年02月17日 13:38:44
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：楊 點(diǎn)擊量：4151
中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授徐集賢團(tuán)隊(duì)與合作者，給出了PIC方案的設(shè)計(jì)原理和概念驗(yàn)證，實(shí)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。
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】太陽(yáng)能電池可利用光生伏特效應(yīng)把光能轉(zhuǎn)換成電能，具有可靠性高﹐壽命長(zhǎng)﹐無污染等優(yōu)點(diǎn)。其中，鈣鈦礦型太陽(yáng)能電池是利用鈣鈦礦型的有機(jī)金屬鹵化物半導(dǎo)體作為吸光材料的太陽(yáng)能電池，屬于第三代太陽(yáng)能電池，也稱作新概念太陽(yáng)能電池。
鈣鈦礦電池中，異質(zhì)結(jié)接觸問題帶來的非輻射復(fù)合損失已被普遍證明是主要的性能限制因素。為了減少半導(dǎo)體表面的非輻射復(fù)合損失，需要覆蓋鈍化層來減少半導(dǎo)體表面缺陷密度。這些鈍化材料的導(dǎo)電率一般較低，增加其厚度會(huì)增強(qiáng)鈍化效果，但同時(shí)導(dǎo)致電流傳輸受限。即“鈍化-傳輸”矛盾。
由于“鈍化-傳輸”矛盾問題的存在，超薄鈍化層納米級(jí)別的厚度變化均會(huì)引起填充因子和電流密度的降低。因此，各類鈣鈦礦器件亟需一種新型的接觸結(jié)構(gòu)能夠在提高性能的同時(shí)大幅減少鈍化厚度的敏感性。
中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授徐集賢團(tuán)隊(duì)與合作者，針對(duì)鈣鈦礦太陽(yáng)電池中長(zhǎng)期普遍存在的“鈍化-傳輸”矛盾問題，提出了命名為PIC(porous insulator contact，多孔絕緣接觸)的新型結(jié)構(gòu)和突破方案，基于嚴(yán)格的模型仿真和實(shí)驗(yàn)給出了PIC方案的設(shè)計(jì)原理和概念驗(yàn)證，實(shí)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。
科研團(tuán)隊(duì)直接使用百納米級(jí)厚度的多孔絕緣層，迫使載流子通過局部開孔區(qū)域進(jìn)行傳輸，同時(shí)降低接觸面積。研究團(tuán)隊(duì)的半導(dǎo)體器件建模計(jì)算揭示了這種PIC結(jié)構(gòu)周期應(yīng)與鈣鈦礦載流子傳輸長(zhǎng)度匹配的關(guān)鍵設(shè)計(jì)原理。PIC方案與晶硅太陽(yáng)能電池領(lǐng)域的局部接觸技術(shù)有異曲同工之妙，然而，不同的是，鈣鈦礦中的載流子擴(kuò)散長(zhǎng)度較單晶硅要短很多，從毫米級(jí)別大幅減小到微米甚至更短，這要求PIC的尺寸和結(jié)構(gòu)周期要在百納米級(jí)別。
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；模擬計(jì)算指出目前實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)的PIC覆蓋面積未達(dá)到其設(shè)計(jì)潛力，可進(jìn)一步優(yōu)化獲得更大的性能提升。
相關(guān)研究成果Reducing nonradiative recombination in perovskite solar cells with a porous insulator contact于近日發(fā)表在國(guó)際期刊《科學(xué)》(Science)上。
來源： 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
相關(guān)閱讀 Related Reading
查看更多+-
鋰電池高效環(huán)保回收新工藝：可回收92%以上的關(guān)鍵金屬 環(huán)保優(yōu)勢(shì)顯著
近日，美國(guó)伍斯特理工學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種高效環(huán)保、可規(guī)?；瘧?yīng)用的鋰離子電池回收新工藝，為鋰電池回收開辟了新的路徑。2025-07-23 13:26:36 -
世界首項(xiàng)鋰離子電池硅基負(fù)極材料國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布
近期，由我國(guó)牽頭制定的硅基負(fù)極材料國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布，有助于推動(dòng)全球鋰離子電池行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級(jí)。2025-07-18 10:36:01 -
水系準(zhǔn)固態(tài)鋅離子電池研究取得進(jìn)展
近期，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院固體物理研究所研究員胡林華團(tuán)隊(duì)在水系鋅離子電池凝膠電解質(zhì)研究方面取得新進(jìn)展。研究人員采用了親鋅增...2025-06-25 10:50:56 -
我國(guó)科學(xué)家制備出高性能液流電池用超薄聚合物膜材料
近日，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究人員研發(fā)出厚度僅為3微米的高穩(wěn)定性超薄聚合物膜材料，將全釩液流電池的工作電流密度提升至300...2025-06-23 11:42:52 -
大連物化所發(fā)現(xiàn)光電-熱電耦合效應(yīng)可提升太陽(yáng)電池效率
大連化學(xué)物理研究所太陽(yáng)能研究部(DNL16)李燦院士團(tuán)隊(duì)提出了光電-熱電雙效應(yīng)耦合的思路，并發(fā)現(xiàn)了光伏效應(yīng)與熱電效應(yīng)的耦合機(jī)制，實(shí)...2025-06-19 13:45:14 -
鈣鈦礦太陽(yáng)能電池穩(wěn)定性再獲突破 昆明理工大學(xué)帶來全新成果
，昆明理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院陳江照教授和何冬梅教授團(tuán)隊(duì)在高性能鈣鈦礦太陽(yáng)能電池領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，成功在鈣鈦礦太陽(yáng)能電池穩(wěn)定性上...2025-06-17 17:23:32
版權(quán)與免責(zé)聲明
- ①凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- ②本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí)，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- ③如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
