中國(guó)粉體網(wǎng)訊  記者13日從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉,，該校微電子學(xué)院特任研究員胡芹課題組在無(wú)鉛鈣鈦礦太陽(yáng)能電池研究中取得新進(jìn)展,。

課題組針對(duì)非鉛錫基鈣鈦礦半導(dǎo)體存在的自摻雜嚴(yán)重,、缺陷密度高,、非輻射復(fù)合損失大等問(wèn)題，成功構(gòu)建鈣鈦礦同質(zhì)結(jié),，以促進(jìn)光生載流子的分離和提取,。這證明了同質(zhì)結(jié)構(gòu)筑策略在錫基鈣鈦礦太陽(yáng)能電池領(lǐng)域的應(yīng)用潛力，也為其他鈣鈦礦光電器件的結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了新思路,。該成果日前發(fā)表于國(guó)際知名期刊《納米快報(bào)》,，并被選為封面論文。

圖片來(lái)源：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)

目前,，高效率鈣鈦礦光伏器件以鉛基鈣鈦礦半導(dǎo)體為主,，但其含有重金屬鉛，對(duì)生態(tài)環(huán)境和公共健康具有潛在危害,。而非鉛錫基鈣鈦礦半導(dǎo)體具有更高的理論效率和較低的毒性,，但器件的光電轉(zhuǎn)換效率與理論值相差較遠(yuǎn)。

研究人員對(duì)錫基鈣鈦礦半導(dǎo)體材料進(jìn)行摻雜設(shè)計(jì),，通過(guò)將鍺離子引入到活性層中,，實(shí)現(xiàn)了鍺離子的梯度摻雜和同質(zhì)結(jié)構(gòu)筑，進(jìn)而促進(jìn)了光生載流子的分離和提取,。經(jīng)過(guò)進(jìn)一步器件工藝優(yōu)化,，同質(zhì)結(jié)光伏器件的暗電流降低了兩個(gè)數(shù)量級(jí)，缺陷密度降低了一個(gè)數(shù)量級(jí),，功率轉(zhuǎn)換效率從11.2%提升至13.2%,，在最大功率點(diǎn)連續(xù)運(yùn)行250分鐘后仍然保持初始效率的95%以上，具有良好的穩(wěn)定性,。

研究人員表示,，這項(xiàng)研究揭示了同質(zhì)結(jié)構(gòu)筑的微觀機(jī)理，也為錫基鈣鈦礦半導(dǎo)體光電器件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和能級(jí)調(diào)控提供了一種可靠方案,。

（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/星耀）

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