鈣鈦礦半導(dǎo)體薄膜研究取得系列進(jìn)展

近年來，鈣鈦礦半導(dǎo)體材料的發(fā)展對光轉(zhuǎn)換應(yīng)用的進(jìn)展產(chǎn)生了明顯的積極影響，目前已在場發(fā)射晶體管、太陽能電池、光通訊、X射線探測、激光器等領(lǐng)域嶄露頭角。

其中，鈣鈦礦太陽能電池以其更加清潔、便于應(yīng)用、制造成本低和效率高等顯著優(yōu)點(diǎn)，迅速成為國際上科研和產(chǎn)業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)。要實(shí)現(xiàn)此類器件的市場化應(yīng)用需要進(jìn)一步解決鈣鈦礦薄膜質(zhì)量難以控制、缺陷態(tài)密度高以及器件遲滯效應(yīng)等一系列問題。

鑒于此，中國科學(xué)院上海高等研究院楊迎國等依托上海光源XRD線站，建立了先進(jìn)的有機(jī)、鈣鈦礦光伏薄膜和器件制備及測試系統(tǒng)，形成了具有同步光源特色的薄膜表面衍射分析方法和在線同步輻射原位研究裝置，在鈣鈦礦膜層結(jié)晶調(diào)控、結(jié)晶動(dòng)力學(xué)過程、界面工程等方面取得了一些具有同步輻射光源特色的研究成果。

這些成果中比較突出的有以下幾個(gè)（1）高效碳量子點(diǎn)助力高效穩(wěn)定鈣鈦礦太陽能電池；（2）聚合物“縫補(bǔ)”鈣鈦礦晶粒實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定柔性太陽能電池；（3）鈣鈦礦半導(dǎo)體薄膜應(yīng)用新發(fā)現(xiàn)巨磁阻效應(yīng)和杰出的室溫自旋傳輸長度。

同步輻射掠入射XRD和TRPL面掃描研究鈣鈦礦半導(dǎo)體薄膜結(jié)晶與缺陷

11月21日，由中國高科技行業(yè)門戶OFweek維科網(wǎng)主辦的“OFweek 2019（第十屆）太陽能光伏產(chǎn)業(yè)大會(huì)暨光伏行業(yè)年度評選頒獎(jiǎng)典禮”上，徐保民在演講中指出，鈣鈦礦材料設(shè)計(jì)豐富多樣，性質(zhì)可調(diào)。鈣鈦礦太陽能電池在過去10年間無論在效率提升和穩(wěn)定性提高方面都取得了重大進(jìn)步，產(chǎn)業(yè)化可期。

（圖片來源OFweek維科網(wǎng)）

徐保民表示，柔性鈣鈦礦電池是目前常見電池所無法比擬的。開發(fā)出以簡單、可量產(chǎn)、低成本和環(huán)境友好／綠色的工藝技術(shù)來制備高效率高穩(wěn)定的大面積鈣鈦礦太陽能電池，是其實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵；卷對卷全印刷制備是實(shí)現(xiàn)柔性鈣鈦礦太陽能電池產(chǎn)業(yè)化的最佳途徑之一。