3月17日，科學(xué)技術(shù)部高技術(shù)研究發(fā)展中心（科學(xué)技術(shù)部基礎(chǔ)研究管理中心）發(fā)布2022年度中國科學(xué)十大進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)高效率的全鈣鈦礦疊層太陽能電池和組件、新原理開關(guān)器件為高性能海量存儲提供新方案、實(shí)驗(yàn)證實(shí)超導(dǎo)態(tài)“分段費(fèi)米面”等入選。

實(shí)現(xiàn)高效率的全鈣鈦礦疊層太陽能電池和組件

南京大學(xué)譚海仁團(tuán)隊(duì)通過設(shè)計(jì)鈍化分子的極性，提升其在窄帶隙鈣鈦礦晶粒表面缺陷位點(diǎn)上的吸附強(qiáng)度，顯著增強(qiáng)缺陷鈍化，大幅提升全鈣鈦礦疊層電池的效率。經(jīng)國際權(quán)威檢測機(jī)構(gòu)日本電器安全環(huán)境研究所（JET）獨(dú)立測試，疊層電池效率達(dá)26.4%，創(chuàng)造了鈣鈦礦電池新的紀(jì)錄并首次超越了單結(jié)鈣鈦礦電池，與市場主流的晶硅電池最高效率相當(dāng)。該團(tuán)隊(duì)開發(fā)出大面積疊層光伏組件的可量產(chǎn)化制備技術(shù)，使用致密半導(dǎo)體保形層來阻隔組件互連區(qū)域鈣鈦礦與金屬背電極的接觸，顯著地提升組件的光伏性能和穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)了國際認(rèn)證效率21.7%的疊層組件。

新原理開關(guān)器件為高性能海量存儲提供新方案

中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所宋志棠、朱敏團(tuán)隊(duì)發(fā)明了一種基于單質(zhì)碲和氮化鈦電極界面效應(yīng)的新型開關(guān)器件，充分發(fā)揮納米尺度二維限定性結(jié)構(gòu)中碲熔融—結(jié)晶速度快、功耗低的獨(dú)特優(yōu)勢，“開態(tài)”碲處于熔融狀態(tài)是類金屬，和氮化鈦電極形成歐姆接觸，提供強(qiáng)大的電流驅(qū)動能力，“關(guān)態(tài)”半導(dǎo)體單質(zhì)碲和氮化鈦電極形成肖特基勢壘，徹底夾斷電流。該研究為發(fā)展海量存儲和近存計(jì)算提供了新的技術(shù)方案。

實(shí)驗(yàn)證實(shí)超導(dǎo)態(tài)“分段費(fèi)米面”

上海交通大學(xué)賈金鋒、鄭浩團(tuán)隊(duì)與麻省理工學(xué)院傅亮團(tuán)隊(duì)合作，設(shè)計(jì)制備了拓?fù)浣^緣體/超導(dǎo)體（Bi2Te3/NbSe2）異質(zhì)結(jié)體系，借助超導(dǎo)近鄰效應(yīng)在Bi2Te3中誘導(dǎo)出超導(dǎo)，并用水平磁場在體系中產(chǎn)生較小的庫伯對動量，得益于Bi2Te3拓?fù)浔砻鎽B(tài)的費(fèi)米速度極高的獨(dú)特優(yōu)勢，在拓?fù)浔砻鎽B(tài)中庫伯對已經(jīng)破裂，最終實(shí)現(xiàn)并觀察到了這種特殊的“分段費(fèi)米面”，成功驗(yàn)證了58年前的理論預(yù)言。該研究開辟了調(diào)控物態(tài)、構(gòu)筑新型拓?fù)涑瑢?dǎo)的新方法。

人民網(wǎng)消息指出，“中國科學(xué)十大進(jìn)展”遴選活動由科學(xué)技術(shù)部高技術(shù)研究發(fā)展中心牽頭組織，至今已成功舉辦18屆。（校對/趙碧瑩）