我国科学家实现一项新世界纪录，提出钙钛矿电池新结构方案|天天热议
叶紫网2 月 20 日消息，叶紫网从中国科技大学官方微信官方账号获悉，徐集贤教授团队与合作伙伴，对于长期存在于钙钛矿太阳能电池中的“钝化” — 传输的矛盾问题提出了一个名字 PIC新的结构和突破方案(多孔绝缘接触)，实现了 p-i-n 世界记录了反式结构器件稳态认证效率，它在各种基础和钙钛矿成分中表现出普遍的适用性。相关研究成果 17 在《科学》杂志上发表的日本。
“钝化-传输”矛盾问题在光电子器件中（例如太阳电池、发光二极管、光电探测器等）普遍存在。为了减少半导体表面的非辐射复合损失，需要覆盖钝化层来减少半导体表面缺陷密度。这些钝化材料的导电率一般很低，增加其厚度会增强钝化效果，但同时会导致电流传输受限。因为这个矛盾，目前这些超薄钝化层的厚度需要极为精确的控制在几个甚至一个纳米内（nm, 十亿分之一米），载流子通过遂穿效应等厚度敏感方式进行传输，对于低成本的大面积生产不利。
(资料图片仅供参考)
钙钛矿太阳电池技术近些年引起了广泛关注，其主要器件类型包括钙钛矿单结、晶硅-钙钛矿叠层、全钙钛矿叠层电池等，有望在传统晶硅太阳电池之外提供新的低成本高效率光伏方案。钙钛矿电池中，异质结接触问题带来的非辐射复合损失已经被普遍证明是主要的性能限制因素。由于“钝化-传输”矛盾问题的存在，超薄钝化层纳米级别的厚度变化都会引起填充因子和电流密度的降低。因此各类钙钛矿器件都亟需一种新型的接触结构，能够在提高性能的同时大幅减少钝化厚度的敏感性。
团队经过长期思考和大量实验探索，提炼出这种 PIC 接触结构方案（图 1）。其主要思想是不依赖传统纳米级钝化层和遂穿传输，而直接使用百纳米级厚度的多孔绝缘层，迫使载流子通过局部开孔区域进行传输，同时降低接触面积。研究团队的半导体器件建模计算揭示了这种 PIC 结构周期应该与钙钛矿载流子传输长度匹配的关键设计原理。PIC 方案与晶硅太阳能电池领域的局部接触技术有异曲同工之妙，但是不同的是，钙钛矿中的载流子扩散长度较单晶硅要短很多，从毫米级别大幅减小到微米甚至更短，这就要求 PIC 的尺寸和结构周期要在百纳米级别。传统的晶硅局部接触工艺不能够直接满足这种精度要求，而使用高精度微纳加工技术在制备面积和成本方面存在不足。对此挑战，团队巧妙利用了纳米片的尺寸效应，通过 PIC 生长方式从常规“层 + 岛”（Stranski-Krastanov）模式向“岛状”（Volmer-Weber）模式的转变，成功由低温低成本的溶液法实现了这种纳米结构的制备（图 2）。
图 1.PIC（porous insulator contact）的设计原理和器件仿真
图 2.基于纳米片尺寸效应调控岛状生长模式实现 PIC 结构
团队在叠层器件中广泛使用的 p-i-n 反式结构中开展了 PIC 方案的验证，首次实现了空穴界面复合速度从~60cm / s 下降至 10cm / s (图 3)，以及 25.5% 的单结最高效率（p-i-n 结构稳态认证效率纪录 24.7%）（图 4）。这种性能的大幅改善在多种带隙和组分的钙钛矿中都普遍存在，展现了 PIC 广泛的应用前景。另外，PIC 结构在多种疏水性基底都实现了钙钛矿成膜覆盖率和结晶质量的提高（载流子体相寿命大幅提升），对于大面积扩大化制备也很有意义。
图 3.PIC 对于钙钛矿界面和体相非辐射复合的抑制
图 4.在 p-i-n 反式器件中的 PIC 结构验证
值得注意的是，PIC 方案具有普遍性，可进一步在不同器件结构和不同界面中推广拓展；同时模拟计算指出目前实验实现的 PIC 覆盖面积还远未达到其设计潜力，可进一步优化获得更大的性能提升。
推荐阅读
地震发生时躲在哪里？地震发生时躲在哪里存活率较高？
关于到现在蚂蚁庄园小鸡问答知识科普：地震发生时躲在什么空间里自救存活率较高这个话题，相信很多小伙伴都是非常有兴趣了解的吧，因为这个 【详细】
卫生许可证查询官网 食品卫生许可证查询系统?
卫生许可证查询官网食品卫生许可证查询系统?卫生许可证查询要怎么查?我们浏览器搜索 全国食品经营许可社会公众查询第一个搜索结果是我们要 【详细】
华硕电脑售后服务点?上海华硕笔记本服务点盘点
上海华硕笔记本修理点华硕电脑售后服务点?华硕在全国各地都有服务点。以下是上海华硕的服务点：1、上海松江区乐都路251号乐都大厦13楼J~K座 【详细】
发展可再生能源是为什么 发展可再生能源有什么意义？
不可再生能源在自然界已经形成了上亿年，短期内无法恢复。随着大规模开发利用，储量越来越少，总有一天会枯竭。那么，什么是不可再生能源， 【详细】
中国面积最大的湖 中国面积最大的湖排行榜前十名
青海湖是中国最大的湖泊，总面积4456平方公里，周长360多公里，著名的太湖因为面积不到它的一半而显得微不足道。接下来，小编将带你了解中 【详细】
相关新闻
我国科学家实现一项新世界纪录，提出钙钛矿电池新结构方案|天天热议
太阳电池之外提供新的低成本高效率光伏方案。钙钛矿电池中，异质结接触问题带来的非辐射复合损失已经被普遍证明是主要的性能限制因素。由于“ 【详细】
索尼 800mm f / 5.6 GM 镜头将于 2024 年内问世_天天快消息
发布新的索尼FE800mmf5 6GM目前，镜头的具体参数尚未泄露，但可能是2024年上市销售。这条消息来自于一位十分可靠的爆料人，他之前已经准确爆料 【详细】
亚马逊要求员工一周到岗工作 3 天：将于 5 月 1 日生效
在办公室工作的频率。员工们表示，从那以后，出勤率一直参差不齐。位于西雅图市中心的总部园区有时熙熙攘攘，有时却像鬼城。一些员工，尤其是 【详细】
【世界快播报】华硕回应 ROG Z690 主板水冷严重腐蚀问题
从未接上过VRM水冷散热器的用户理应不会出现堵塞问题，所以如果用户的问题并未受本次设计问题影响可能无法够获得全额退款或更换的选择。不过， 【详细】
女司机驾驶新能源连撞几车，网友“皮包肉干不过铁包肉” 全球观焦点
爆料一：再也看不见阳朔江上的老爷子了2月18号凌晨，广西桂林漓江上的山水的“代言人”黄全德离世，黄全德老渔翁因为“孤舟蓑笠翁”而成名，20 【详细】
全球热门:温州失控车祸背后的三种可能性，特斯拉销量或遭波及
文 王新喜日前，针对温州特斯拉1死1伤的失控追尾公交车事故，特斯拉方面已经做出回应，特斯拉表示：“对于此次事故，我们也非常难过。非常理解 【详细】
【天天快播报】苹果也扛不住？iPhone 14Pro再次降价，手机行业竞争加剧！
都说苹果手机保值率高，整个生命周期都不会有大幅“跳水”，让安卓阵营所有竞品望尘莫及，但现在情况却发生改变。由于国内手机行业竞争过于激 【详细】
如何修复浏览器 DNS解析出错如何修复浏览器？
大家在上网的时候有没有遇到这么一种情况，就是在已连接网络的状态下电脑能上QQ却不能打开网页的问题，造成这种问题的原因有很多种，最先考 【详细】
solo的中文意思 solo的中文意思是什么？
solo的中文意思是独自的、单独、单独地。solo的意思还有很多种，在不同的场景都有不同的表达，在电竞游戏中意思是单挑，1v1的对抗十分考验 【详细】
老式大卡怎么剪小卡 老式大卡能剪成小卡嘛？
现在换了新手机的话手机卡一般都是Nano卡。所谓的Nano卡其实是目前最小的手机卡。目前使用中的手机卡类型有：标准卡、Micro SIM、Nano SI 【详细】
对于黑匣子的三个常识性错误 飞机黑匣子里装的是什么东西？
飞机上的黑匣子里面装的是什么飞机上的黑匣子里面装的是些电气器件，实质上是一台收发信机。在飞机飞行过程中，它能将机内传感器所收集到的 【详细】
地震发生时躲在哪里？地震发生时躲在哪里存活率较高？
关于到现在蚂蚁庄园小鸡问答知识科普：地震发生时躲在什么空间里自救存活率较高这个话题，相信很多小伙伴都是非常有兴趣了解的吧，因为这个 【详细】
AIRLOOK宣布接入百度文心一言，助力元宇宙应用场景再升级
今日， AIRLOOK宣布成为百度文心一言（英文名：ERNIE Bot）首批生态合作伙伴。后续，AIRLOOK将全面体验并接入文心一言的能力，将百度领先 【详细】
环球关注：小米推出国标电动车了？可达百公里以上续航！
小米家的这款国标电动车的型号为HIMO电动自行车T1，这款电动车看上去非常的酷炫，它的仪表盘设置的是非常的简洁的，而且为了解决反光这类问题 【详细】
该为自己的笔电选择那种移动电源，答案在这里！！！-环球观焦点
现在很多品牌推出的手机都拥有着非常出色的续航能力，但是殊不知我们仍然需要准备上移动电源，毕竟出门在外电量告罄的情况也是时有发生的，这 【详细】
目前显卡排名 显卡如何看性能好坏?
转眼间来到了2020年，祝愿大家鼠年大吉，发发发!工作顺利，事事顺心!万事如意!而今天装机之家晓龙依然带来了显卡天梯图更新，这次更新，加 【详细】
实战：三星N7100获取root权限教程-最新快讯
关于三星手机如何获取root权限，网上也有不少的教程，但是如果一个新手没有任何相关的经验，要操作起来还是比较费劲的，而且有变砖的风险。 【详细】
微信拍一拍后缀加文字 微信拍一拍后缀加文字攻略
微信拍一拍怎么设置文字(微信拍一拍后缀加文字攻略)微信7 0 14版本增加了设置被拍后缀的功能，玩拍一拍的用户再也不用频繁改名字了，通过修 【详细】
世界今亮点！红米k60至尊版还会出吗?
但今年的中端机太卷了，真我GTNeo5、一加Ace2一经发布大把的人都说薄纱K60，虽然是说笑成分，逼得红米K60系列在发布两个月就不得不降价 【详细】
手机迅雷安装方法 苹果手机迅雷安装方法来了
安装方法把迅雷链接粘贴到ioS浏览器(Safari浏览器)中，点击安装，安装完成后，进入手机设置–通用–设备管理(或是描述文件)&ndas 【详细】
