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《清华大学创造二维材料双异质结构外量子效率1%新纪录》

  • 来源专题：集成电路与量子信息
  • 发布时间：2025-08-18

  • 二维半导体材料在各类光电器件（尤其是紧凑型集成发光二极管LED和激光器）中展现出巨大潜力与优势。然而，Ⅰ型双异质结构的缺失严重阻碍了基于二维材料的高效LED与激光器的发展。

    清华大学宁存政教授团队提出了一种基于多层WSe?/单层MoTe?构成Ⅰ型异质结的双背栅横向双异质结构。该横向双异质结构设计与传统高效半导体光电器件广泛采用的结构完全一致，其优势在于：载流子通过WSe?势垒层进行注入与传输，随后在直接带隙MoTe?势阱层中实现高效复合。这种双异质结构实现了1%量级的外量子效率，创造了过渡金属硫族化合物pn结的新纪录。在室温条件下，相较于单层MoTe?器件，该异质结构器件的最大电致发光强度和功率效率分别提升了40倍和24倍。这一突破为硅基集成光源和二维材料激光器提供了实用化路径。

    论文下载链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202506125

  • 原文来源：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202506125
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    • 中国领先的组件制造商通威宣布，其最新的异质结组件——THC-G12组件，最大输出功率已达到776.2W，刷新了行业纪录。该组件的功率转换效率也达到了24.99%，这一数据已经通过了德国服务巨头TüV的验证。 与今年6月在中国SNEC展会上展示的上一代THC-G12系列相比，新组件在功率输出和功率转换效率上均有所提升。上一代组件的最大功率输出为765.2W，功率转换效率为24.63%。这是异质结组件首次突破775W的功率输出，也是通威自2023年以来第九次在功率输出或功率转换效率领域创造新纪录。 通威在声明中表示，研发团队通过优化光捕获结构和等离子增强化学气相沉积(PECVD)均匀性，并采用先进的材料和印刷技术，在短短四个月内将电池效率提高了近0.3%，将组件主流量产功率提升至745W以上。尽管通威未明确公布新组件的其他性能指标，但早期版本的THC-G12组件已表现出良好的性能，包括每百万-0.24%的温度系数和第一年功率下降1%，随后几年功率下降不超过0.375%。 这一进展标志着异质结领域技术的又一次重大突破。此前，中国制造商华尚已于今年5月开始商业化生产异质结电池，其“破纪录”的功率转换效率达到26.5%。同时，隆基和中山大学材料学院也合作研发出了异质结背接触电池，其功率转换效率更是高达27.09%。随着技术的不断进步，异质结组件的性能有望进一步提升，为光伏行业的发展注入新的活力。
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