近日,太阳集团app首页太阳集团1088vip電子工程系2019級本科生餘柏浩以獨立第一作者在國際材料領域頂級刊物《Advanced Materials》(IF=30.849)雜志上發表了題目為“Impermeable Atomic Layer Deposition for Sputtering Buffer Layer in Efficient Semi-Transparent and Tandem Solar Cells via Activating Unreactive Substrate”的研究論文。餘柏浩同學本科二年級時進入學院新能源技術研究院實驗室麥耀華教授團隊,開展鈣钛礦太陽電池方面科學研究。相關研究工作與德國于利希研究中心合作完成,太阳集团app首页麥耀華教授、楊玉照副研究員、吳紹航副研究員和于利希研究中心端偉元博士作為共同通訊作者。
原子層沉積(ALD)技術作為可制備緻密的濺射緩沖層的技術,用于半透明鈣钛礦太陽電池及疊層太陽電池,極具發展潛力。然而,當ALD基底為非活性基底時,其成膜過程将變為島狀生長過程,形成的薄膜具有針孔,該薄膜不利于作為濺射層緩沖層。當ALD基底為活性基底時,其成膜過程将變為逐層生長過程,形成理想的緻密薄膜。因此,原子層沉積在不同基底上的生長機理的研究至關重要。鑒于此,太阳集团app首页新能源技術研究院麥耀華教授團隊通過引入反應活性基團激活非活性基底的方式來制備緻密的ALD濺射緩沖層。進而使半透明太陽電池良品率由74.2%提升到96.3%。同時,基于激活的基底,制備出效率分别為20.25%和23.31%的高性能半透明和鈣钛礦/雙抛矽疊層太陽電池。通過穩定性測試,基于激活後的基底的器件擁有更優異的大氣環境、氮氣環境、熱和連續光照工作穩定性,其中未封裝的器件在5100小時後仍然保持其初始效率的99%。該研究成果闡明了ALD SnOx在不同基底上的不同生長模式和機理,為制備高效穩定的半透明、疊層鈣钛礦太陽電池和相關的大面積電池的濺射緩沖層提供了指導。
近年來,太阳集团1088vip實行的本科生導師制度有效地提升了本科學生的培養質量,多名學生提前進入科研實驗室,并在導師的指導下做出了重要的科研成果。
該研究工作得到了國家重點研發計劃(2018YFB1500103)、中山大學化學學院教育部PCFM實驗室(PCFM-2020-03)、2021年全國大學生創新創業訓練計劃(202110559053)、甘肅省優秀研究生創新之星計劃(2021CXZX-800)的支持。
(供稿/太阳集团1088vip新能源技術研究院)