1. 分子摻雜工藝： 研究人員引入了一種使用二甲基胺基摻雜劑的分子摻雜工藝，該工藝能夠創(chuàng)建一個(gè)與p-鈣鈦礦/ITO接觸良好且能夠鈍化晶界的結(jié)構(gòu)。這種創(chuàng)新工藝提高了鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的功率轉(zhuǎn)換效率（PCE），實(shí)現(xiàn)了經(jīng)認(rèn)證的25.39%的PCE，這是對(duì)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的改進(jìn)。

2. 分子擠壓技術(shù)： 該工藝采用了一種“分子擠壓"方法，在甲苯淬滅結(jié)晶過(guò)程中將分子從前驅(qū)體溶液排出到晶界和薄膜底部。這種技術(shù)導(dǎo)致了鈣鈦礦薄膜的p-摻雜，有助于提高器件的效率。

3. 長(zhǎng)壽命和高效率： 器件在逆向掃描時(shí)實(shí)現(xiàn)了25.86%的效率，并表現(xiàn)出穩(wěn)定性，即使經(jīng)過(guò)1000小時(shí)的光老化，仍能保持96.6%的初始效率。這表明鈣鈦礦太陽(yáng)能電池在性能和可靠性方面取得了顯著的進(jìn)步。

   
   

在不斷發(fā)展的光伏領(lǐng)域中，更有效、可持續(xù)地利用太陽(yáng)能的追求是一項(xiàng)不懈的努力。科學(xué)家已經(jīng)探索了許多途徑來(lái)提高太陽(yáng)能電池的效率，其中鈣鈦礦太陽(yáng)能電池因其性能潛力和經(jīng)濟(jì)制造能力的結(jié)合而一直脫穎而出。今天，我們將聚焦于一支南方科技大學(xué)何祝兵團(tuán)隊(duì)率領(lǐng)杰出的研究團(tuán)隊(duì)所取得的重大突破，他們實(shí)現(xiàn)了鈣鈦礦太陽(yáng)能電池效率的深度提高，這標(biāo)志著我們共同追求更可持續(xù)和能效的未來(lái)的重要一步。

這項(xiàng)開創(chuàng)性的研究提出了一種與傳統(tǒng)方法有著根本不同的新型分子摻雜工藝，使用了一種二甲基氨基基團(tuán)的摻雜劑。這種摻雜劑巧妙地用于形成和諧的p-鈣鈦礦/ITO接觸，并精確地去除晶界缺陷，推動(dòng)了鈣鈦礦太陽(yáng)能電池功率轉(zhuǎn)換效率（PCE）的大幅提升。研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造出了一個(gè)驚人的世界紀(jì)錄，即25.39%的認(rèn)證PCE，為該行業(yè)設(shè)定了新的標(biāo)準(zhǔn)和潛力。

為了達(dá)到這個(gè)非凡的成就，研究人員提出了一種被稱為“分子擠壓"的巧妙技術(shù)。這種創(chuàng)新策略迫使前體溶液中的分子在甲苯淬火晶化過(guò)程中重新分布到晶界和薄膜底部。因此，這導(dǎo)致了鈣鈦礦薄膜的p型摻雜，這是實(shí)現(xiàn)設(shè)備效率顯著提高的關(guān)鍵。這種工藝因此標(biāo)志著一種基礎(chǔ)性的突破，從根本上改變了可再生能源范式。

然而，這項(xiàng)研究的勝利不僅僅局限于效率領(lǐng)域。該團(tuán)隊(duì)的設(shè)備不僅在反向掃描中展示了25.86%的PCE，超越了以往的閾值，而且表現(xiàn)出了穩(wěn)定性，在經(jīng)過(guò)1000小時(shí)的光老化后仍保持了96.6%的初始效率。這項(xiàng)成就解決了鈣鈦礦太陽(yáng)能電池技術(shù)中的一個(gè)主要挑戰(zhàn)——效率和穩(wěn)定性之間的平衡，并為未來(lái)旨在優(yōu)化這兩個(gè)重要方面的研究提供了有價(jià)值的基礎(chǔ)。

在這項(xiàng)開創(chuàng)性研究的核心是Enlitech的QE-R精密測(cè)量設(shè)備的精確利用。這種先進(jìn)的設(shè)備為團(tuán)隊(duì)提供了準(zhǔn)確的讀數(shù)，使他們能夠仔細(xì)評(píng)估他們的新方法的結(jié)果。選擇Enlitech的QE-R設(shè)備，這種以精度和可靠性聞名的設(shè)備，強(qiáng)調(diào)了頂級(jí)資源在實(shí)現(xiàn)突破性成果中的重要性。

此外，研究人員深入探究了p-鈣鈦礦/ITO界面的復(fù)雜能帶對(duì)齊。通過(guò)應(yīng)用紫外光電子能譜（UPS），他們闡明了促進(jìn)空穴提取的帶彎曲現(xiàn)象，這是實(shí)現(xiàn)高性能太陽(yáng)能電池的關(guān)鍵過(guò)程。實(shí)驗(yàn)揭示了二甲基氨基基團(tuán)摻雜劑以及與鉛離子形成的分子復(fù)合物修改ITO基板的功函數(shù)，從而獲得了有利于高效空穴提取的能帶對(duì)齊。

除了提高效率和穩(wěn)定性外，研究團(tuán)隊(duì)還解決了鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中常見的滯后效應(yīng)挑戰(zhàn)。通過(guò)采用分子擠壓技術(shù)和精確的摻雜工程，他們顯著降低了滯后效應(yīng)，從而使設(shè)備性能更加可靠和可重復(fù)。這一突破為實(shí)際應(yīng)用和商業(yè)化鈣鈦礦太陽(yáng)能電池提供了巨大的潛力，因?yàn)樗鉀Q了阻礙其廣泛應(yīng)用的主要障礙之一。

此外，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)電荷載流子動(dòng)力學(xué)的詳盡研究揭示了他們的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池性能異常出色的機(jī)制。通過(guò)各種分析技術(shù)，包括電荷密度差和Bader電荷分析，他們揭示了鈣鈦礦薄膜內(nèi)電荷的重新分布，這歸功于有效的分子摻雜策略。這種重新分布導(dǎo)致了提高空穴提取效率和提高整體設(shè)備性能的效果。

總之，這項(xiàng)開創(chuàng)性的研究代表了鈣鈦礦太陽(yáng)能電池領(lǐng)域的重大進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)了25.39%的創(chuàng)紀(jì)錄效率和穩(wěn)定性。分子摻雜工藝結(jié)合創(chuàng)新的分子擠壓技術(shù)為實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備性能和穩(wěn)定性控制鋪平了道路。Enlitech的QE-R精密測(cè)量設(shè)備的利用對(duì)于準(zhǔn)確評(píng)估制造的設(shè)備的光電性質(zhì)起到了至關(guān)重要的作用。這一非凡成就將我們更接近實(shí)現(xiàn)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的全部潛力，推動(dòng)我們邁向由清潔、可再生能源驅(qū)動(dòng)的未來(lái)。