化工儀器網(wǎng)手機(jī)版
移動(dòng)端訪問(wèn)更便捷
今日焦點(diǎn) Today's Focus
查看更多+-
賦能智能制造與安全運(yùn)行的“精準(zhǔn)之眼”，高精度壓力測(cè)量及校準(zhǔn)線上會(huì)議即將開(kāi)啟
2025年6月4日13:00，為突破測(cè)量精度極限、構(gòu)建[詳細(xì)]
轉(zhuǎn)換效率達(dá)13.2% 中科大新成果激發(fā)錫基鈣鈦礦太陽(yáng)能電池應(yīng)用潛能
2024年05月14日 11:45:00
來(lái)源：化工儀器網(wǎng) 作者：小王 點(diǎn)擊量：6643
隨著全球?qū)稍偕茉葱枨蟮牟粩嘣鲩L(zhǎng)，太陽(yáng)能電池作為一種清潔、可再生的能源技術(shù)，為推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型做出了重要貢獻(xiàn)，成為了可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要錨點(diǎn)。與此同時(shí)，太陽(yáng)能電池本身在交通、通訊、石油、海洋、氣象等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，也突出了其在不同產(chǎn)業(yè)中的重要地位。正因如此，如今該產(chǎn)業(yè)受到了高度關(guān)注，相關(guān)技術(shù)不斷研究的同時(shí)，其應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷拓展。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】隨著全球?qū)稍偕茉葱枨蟮牟粩嘣鲩L(zhǎng)，太陽(yáng)能電池作為一種清潔、可再生的能源技術(shù)，為推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型做出了重要貢獻(xiàn)，成為了可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要錨點(diǎn)。與此同時(shí)，太陽(yáng)能電池本身在交通、通訊、石油、海洋、氣象等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，也突出了其在不同產(chǎn)業(yè)中的重要地位。正因如此，如今該產(chǎn)業(yè)受到了高度關(guān)注，相關(guān)技術(shù)不斷研究的同時(shí)，其應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷拓展。
這一點(diǎn)，在太陽(yáng)能電池的材料上體現(xiàn)的尤為突出諸如硅材料、有機(jī)材料只要加工得當(dāng)，都有可能用于太陽(yáng)能電池的制造。而在其中有一類材料非常特殊——鈣鈦礦型半導(dǎo)體。
鈣鈦礦型半導(dǎo)體可用于生產(chǎn)一種新型的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。這種電池屬于第三代薄膜電池的代表，理論上具備較高的光電轉(zhuǎn)換效率、低成本和環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，因此受到高度關(guān)注。但是在生產(chǎn)工藝上，卻面臨著一個(gè)難題——非鉛錫基鈣鈦礦半導(dǎo)體自身存在缺陷。
非鉛錫基鈣鈦礦半導(dǎo)體相較于鉛基鈣鈦礦半導(dǎo)體不存在重金屬鉛，因此更加環(huán)境友好，也更加安全。但與鉛基鈣鈦礦半導(dǎo)體相比，非鉛錫基鈣鈦礦半導(dǎo)體存在結(jié)晶速率快、p型自摻雜嚴(yán)重、與傳輸層能級(jí)匹配不佳等問(wèn)題，這些問(wèn)題使得用其制造的光伏器件會(huì)出現(xiàn)載流子提取困難、非輻射復(fù)合嚴(yán)重等情況，無(wú)法達(dá)到理論光電轉(zhuǎn)化效率(盡管理論效率比鉛基鈣鈦礦半導(dǎo)體生產(chǎn)的光伏器件更高。
而中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)微電子學(xué)院特任研究員胡芹課題則在這個(gè)問(wèn)題上找到了突破口，通過(guò)構(gòu)建鈣鈦礦同質(zhì)結(jié)和摻雜設(shè)計(jì)，促進(jìn)光生載流子的分離和提取，成功提高了光伏器件的效率和穩(wěn)定性。
根據(jù)中科大新聞網(wǎng)公開(kāi)的消息，“研究團(tuán)隊(duì)利用自主發(fā)展的第一性原理計(jì)算軟件ABACUS(原子算籌)中的高精度雜化密度泛函計(jì)算功能，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。鈣鈦礦半導(dǎo)體吸收層能級(jí)的梯度變化增強(qiáng)了內(nèi)建電場(chǎng)，從而促進(jìn)了光生載流子的分離和提取。研究通過(guò)不同深度的X射線光電子能譜(XPS)表征證實(shí)了錫基鈣鈦礦半導(dǎo)體薄膜中鍺離子的梯度摻雜，通過(guò)第一性原理計(jì)算的缺陷形成能和摻雜類型結(jié)果揭示了構(gòu)建同質(zhì)結(jié)的內(nèi)在機(jī)制。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。”
目前相關(guān)成果已發(fā)表于國(guó)際期刊《納米通訊》，中科大新聞網(wǎng)也在相關(guān)報(bào)道中提供了論文鏈接，感興趣的讀者可以去查閱學(xué)習(xí)。
相關(guān)閱讀 Related Reading
查看更多+-
儀器聚焦丨熱點(diǎn)重點(diǎn)大盤點(diǎn) 儀器行業(yè)本周要點(diǎn)速遞(2025年第17期)
儀器市場(chǎng)風(fēng)云變換，想要準(zhǔn)確把握市場(chǎng)脈動(dòng)就要及時(shí)了解行業(yè)相關(guān)資訊。化工儀器網(wǎng)每周儀器聚焦將為您整理本周行業(yè)要點(diǎn)新聞和政策，讓你掌握最...2025-06-07 11:00:00 -
預(yù)算300萬(wàn)元 上海一單位采購(gòu)生物型快速原子力顯微鏡
ZYCGR22011903生物型快速原子力顯微鏡的預(yù)算金額為300萬(wàn)元，項(xiàng)目編號(hào)為0613-257122242842。2025-06-09 15:05:06 -
2025年湖南省儀器共享評(píng)價(jià)考核結(jié)果公布
近日，湖南省科學(xué)技術(shù)廳公布2025年湖南省重大科研基礎(chǔ)設(shè)施和大型科研儀器開(kāi)放共享評(píng)價(jià)考核結(jié)果。本次考核單位共53家，其中高等院校2...2025-06-09 13:40:13 -
2025年第二批上海市科技創(chuàng)新券（儀器類）名單公布
經(jīng)兌付受理、審核和社會(huì)公示，上海市科學(xué)技術(shù)委員確定對(duì)83家符合科技創(chuàng)新券兌付條件的服務(wù)機(jī)構(gòu)及申領(lǐng)使用主體進(jìn)行兌付，經(jīng)費(fèi)總額6108...2025-06-09 11:37:23 -
兩部門：開(kāi)展高性能生物反應(yīng)器創(chuàng)新任務(wù)揭榜掛帥工作
近日，為強(qiáng)化生物反應(yīng)器核心組件、關(guān)鍵部件和操作系統(tǒng)集成創(chuàng)新，增強(qiáng)生物制造關(guān)鍵裝備供給保障能力，工業(yè)和信息化部辦公廳與中國(guó)科學(xué)院辦公...2025-06-09 10:48:15 -
重慶公示年度技術(shù)預(yù)見(jiàn)與制度創(chuàng)新專項(xiàng)擬立項(xiàng)項(xiàng)目清單
按照《重慶市科研項(xiàng)目管理辦法》，重慶市科技局組織實(shí)施了2025年度技術(shù)預(yù)見(jiàn)與制度創(chuàng)新專項(xiàng)。立項(xiàng)建議經(jīng)市科技局辦公會(huì)審議通過(guò)，擬立項(xiàng)...2025-06-09 10:10:03
版權(quán)與免責(zé)聲明
- ①凡本網(wǎng)注明“來(lái)源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來(lái)源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- ②本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來(lái)源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí)，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來(lái)源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- ③如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問(wèn)題，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
