星空体育官网中国科大在无铅钙钛矿太阳能电池研究中取得新进展中安在线日从中国科大获悉，近日，中国科学技术大学微电子学院特任研究员胡芹课题组在无铅钙钛矿太阳能电池研究中取得新进展。针对非铅锡基钙钛矿半导体存在的自掺杂严重、缺陷密度高、非辐射复合损失大等问题，该课题组成功构建钙钛矿同质结以促进光生载流子的分离和提取，并结合第一性原理计算进一步分析缺陷形成机制。光伏器件效率和稳定性的同步提升证明同质结构筑策略在锡基钙钛矿太阳能电池领域的应用潜力，也为其他钙钛矿光电器件的结构优化提供了一种新思路，相关成果发表于国际知名期刊NanoLetters，并被选为封面论文。

　　在能源危机、环境污染加剧的全球背景下，推进低碳绿色能源发展已经成为全球共识。光伏技术是推进绿色低碳技术创新、合理配置能源结构的前沿热点技术之一，也是实现国家“碳达峰”和“碳中和”目标的重要举措。

　　钙钛矿半导体吸收层能级的梯度变化增强了内建电场，从而促进了光生载流子的分离和提取。研究通过不同深度的X射线光电子能谱（XPS）表征证实了锡基钙钛矿半导体薄膜中锗离子的梯度掺杂，通过第一性原理计算的缺陷形成能和掺杂类型结果揭示了构建同质结的内在机制。经过进一步器件工艺优化，同质结光伏器件的暗电流降低了两个数量级，缺陷密度降低了一个数量级，功率转换效率从11.2%提升至13.2%，在最大功率点连续运行250分钟后仍然保持初始效率的95%以上星空体育官网，具有良好的稳定性。

　　中国科学技术大学微电子学院研究生赵珍珠、孙沐霖和中国科学院量子信息重点实验室季雨杨为该论文共同第一作者，胡芹特任研究员、何力新教授、李渝博士、陈文静博士为该论文共同通讯作者。此研究工作得到了国家自然科学基金委、中央高校基础科研经费、中国科学技术大学双一流计划科研经费、中国科学技术大学国家同步辐射实验室（合肥光源）联合基金及中德交流博士后项目的资助。同时也得到了中国科学技术大学微纳研究与制造中心、中国科学技术大学理化科学实验中心、合肥光源、上海同步辐射光源的支持。（记者 汪乔）

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