PIC接触结构方案的主要思想是不依赖传统纳米级钝化层和隧穿传输，而直接使用百纳米级厚度的多孔绝缘层，迫使载流子通过局部开孔区域进行传输，同时减少接触面积。

　　研究团队的半导体器件建模计算揭示了这种PIC结构周期应该与钙钛矿载流子传输长度匹配的关键设计原理。PIC方案与晶硅太阳能电池领域的局部接触技术有异曲同工之妙，但不同的是，钙钛矿中的载流子扩散长度较单晶硅要短很多，从毫米级别大幅缩小到微米甚至更短，这就要求PIC的尺寸和结构周期在百纳米级别。传统的晶硅局部接触工艺不能直接满足这种精度要求，而使用高精度微纳加工技术在制备面积和成本方面存在不足。

　　为应对该挑战，团队巧妙利用了纳米片的尺寸效应，通过PIC生长方式从常规“层+岛”模式向“岛状”模式转变，成功以低温低成本的溶液法实现了这种纳米结构的制备。

　　此外，研究团队在叠层器件中广泛使用的p-i-n反式结构中开展了PIC方案的验证，首次实现了空穴界面复合速度从60厘米/秒下降至10厘米/秒，以及25.5%的单结最高效率。这种性能的大幅改善在多种带隙和组分的钙钛矿中普遍存在。

　　PIC方案具有普遍性，可进一步在不同的器件结构和界面中推广拓展；同时目前实验实现的PIC覆盖面积还远未达到其设计潜力，可进一步优化获得更大的性能提升。

　　相关论文信息：https://doi.org/10.1126/science.ade3126