在钙钛矿太阳能电池中,由于异质结接触问题引起的非辐射复合材料损耗已被证明是限制性能的主要因素。由于“钝化-传输”的矛盾,纳米级超薄钝化层的厚度变化会导致填充因子和电流密度的降低。
课题组提取的PIC接触结构方案不依赖传统的纳米级钝化层和穿透传输,而是直接使用100纳米厚度的多孔保温层,在减小接触面积的同时,迫使载体通过局部开孔区域进行传输。
通过将PIC生长模式从传统的“层+岛”澳门永利网址“岛”模式,团队通过低温低成本溶液法成功实现了该纳米结构的制备,并首次实现了将孔界面复合速度从60 cm/s降低到10 cm/s,单结效率最高达到25.5%。这种显著的性能提升在各种带隙和组分的钙钛矿中普遍存在,显示了PIC的广阔应用前景。PIC结构提高了钙钛矿薄膜在多种疏水衬底上的覆盖度和结晶质量,对大面积放大制备也具有重要意义。
《科学》杂志的评论员评论道:“PIC结构在空穴传输界面上首次得到了很好的演示和实现……这种方法将对未来局部钝化技术的研究产生重要影响。”