中科大徐集賢：多孔絕緣接觸減少鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中的非輻射復(fù)合
更新時(shí)間：2023-02-21 點(diǎn)擊量：955
在吸收層和傳輸層之間插入超薄低導(dǎo)電夾層已成為減少最佳鈣鈦礦太陽(yáng)能電池表面復(fù)合的重要策略。然而，這種方法需要在開路電壓（Voc）和填充因子（FF）之間來(lái)權(quán)衡。在這篇文章中，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)徐集賢教授等人通過(guò)引入具有隨機(jī)納米級(jí)開口的厚（約100納米）絕緣層來(lái)克服這一挑戰(zhàn)。對(duì)具有這種多孔絕緣體接觸（PIC）的電池進(jìn)行了漂移擴(kuò)散模擬，并通過(guò)控制氧化鋁納米板的生長(zhǎng)模式和使用溶液工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)。
利用接觸面積減少約25%的PIC，在p-i-n器件中實(shí)現(xiàn)了高達(dá)25.5%的效率（經(jīng)認(rèn)證的穩(wěn)態(tài)效率24.7%）。Voc×FF的乘積為Shockley-Queisser極限的87.9%，p型接觸處的表面復(fù)合速度從64.2cm/s降低到9.2cm/s。由于鈣鈦礦結(jié)晶度的提高，體復(fù)合壽命從1.2微秒增加到6.0微秒，鈣鈦礦前驅(qū)體溶液改善的潤(rùn)濕性使其能夠展示23.3%的高效1平方厘米p-i-n電池。在此證明了其對(duì)于不同p型接觸和鈣鈦礦成分的廣泛適用性。
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