记者近日从中国科学技术大学获悉，该校徐集贤教授团队与合作者针对钙钛矿太阳电池中长期普遍存在的“钝化-传输”矛盾问题，提出新型结构和突破方案，实现了p-i-n反式结构器件稳态认证效率的世界纪录，并在多种基底和钙钛矿组分中展现了普遍的适用性。2月17日，相关研究成果发表在《科学》杂志上。
钙钛矿太阳电池技术是近年来学术界的一项关注热点，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。
研究团队经过长期思考和大量实验探索，提炼出PIC接触新结构方案，通过半导体器件建模计算揭示了这种结构周期的关键设计原理。团队还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”模式向“岛状”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。
此外，研究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60厘米每秒下降至10厘米每秒，并达到25.5%的单结最高效率，展现了PIC广泛的应用前景。
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，同时还有大量可期的进步优化空间。（安徽日报 记者 陈婉婉）
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