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合
更新時(shí)間：2023-02-21 點(diǎn)擊量：594
在吸收層和傳輸層之間插入超薄低導電夾層已成為減少最佳鈣鈦礦太陽(yáng)能電池表面復合的重要策略。然而，這種方法需要在開(kāi)路電壓（Voc）和填充因子（FF）之間來(lái)權衡。在這篇文章中，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)徐集賢教授等人通過(guò)引入具有隨機納米級開(kāi)口的厚（約100納米）絕緣層來(lái)克服這一挑戰。對具有這種多孔絕緣體接觸（PIC）的電池進(jìn)行了漂移擴散模擬，并通過(guò)控制氧化鋁納米板的生長(cháng)模式和使用溶液工藝來(lái)實(shí)現。
利用接觸面積減少約25%的PIC，在p-i-n器件中實(shí)現了高達25.5%的效率（經(jīng)認證的穩態(tài)效率24.7%）。Voc×FF的乘積為Shockley-Queisser極限的87.9%，p型接觸處的表面復合速度從64.2cm/s降低到9.2cm/s。由于鈣鈦礦結晶度的提高，體復合壽命從1.2微秒增加到6.0微秒，鈣鈦礦前驅體溶液改善的潤濕性使其能夠展示23.3%的高效1平方厘米p-i-n電池。在此證明了其對于不同p型接觸和鈣鈦礦成分的廣泛適用性。
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