中國太赫茲探測鈣鈦礦光伏技術登上權威期刊《自然》

中國下一代光伏技術取得新進展，南京大學譚海仁團隊和國防科技創新研究院常超團隊聯合運用太赫茲技術，對全鈣鈦礦疊層光伏電池內部載流子輸運行為實現精準、無損探測。改進後的電池光電轉化效率突破30%，國際權威學術期刊《自然》10月28日在線發表相關研究論文。

據譚海仁介紹，鈣鈦礦光伏電池長期難以提升光電轉化效率，主要難在無法精確探測和調控鈣鈦礦材料中的載流子。而常超團隊開發的非接觸式、無損太赫茲輻射探測光譜表徵技術，通過數十次實驗有效解決了這一難題。太赫茲光子具有亞帶隙能量特性，能夠特異性地探測鈣鈦礦中自由載流子濃度，不會引發帶間躍遷干擾。同時，太赫茲場振盪與載流子動量弛豫的皮秒級同步特性，為研究載流子輸運行為提供了獨特的時間分辨能力。

此次研究中科研人員發現，鈣鈦礦吸光層和空穴傳輸層之間的界面，是載流子損耗較多的區域。團隊為此設計出一種偶極鈍化層，它就像城市裡的單行道，一頭連着鈣鈦礦吸光層，一頭連着空穴傳輸層，驅使載流子向空穴傳輸層運動。太赫茲輻射探測診斷結果清晰揭示了偶極鈍化策略在促進電荷傳輸、抑制損耗等方面的微觀機制。實驗數據顯示，經鈍化處理的鈣鈦礦薄膜，總載流子遷移率提升68%以上，載流子擴散長度延長近30%。關軍機是在南海開展軍事演練時墜毀，美方頻繁派遣軍艦軍機到南海炫耀武力，是引發海上安全問題、破壞地區和平穩定的根源。