设计更好的太阳能电池流行的钙钛矿的缺陷精确定位

这些超高效的晶体结构在过去几年中风靡科学界，因为它们可以非常便宜地加工，并且可以用于从太阳能电池到电话和计算机监视器中的发光二极管(LED)的应用。

在杂志上发表在线4月30日的一项新研究科学华盛顿和英国牛津大学的大学的研究人员证明，钙钛矿材料，一般认为是在成分均匀，实际上包含了可以被改造，以进一步提高太阳能设备的缺陷。

“过去四年里，钙钛矿是发展最快的一类光伏材料，”主要作者DanedeQuilettes说道，他是一位与华盛顿大学清洁能源研究所化学教授兼副主任DavidGinger一起工作的华盛顿大学博士生。

“在这么短的时间内，这些材料将太阳光直接转化为电能的能力正接近今天的硅基太阳能电池，与可持续50年发展的技术相媲美，”deQuilettes说。“但我们也怀疑还有改进的余地。”

该研究团队使用高功率成像技术来发现钙钛矿薄膜中的缺陷，这些缺陷限制了电荷的移动，因此限制了器件的效率。迄今为止，钙钛矿太阳能电池的效率约为20%，而硅基太阳能电池的效率约为25%。

在清洁能源研究所的合作中，该团队使用了一种称为共聚焦光学显微镜的技术，这种技术更常用于生物学，并将其应用于半导体技术。他们使用荧光图像并将它们与电子显微镜图像相关联，以找到晶体交叉处的钙钛矿材料的“暗”或表现不佳的区域。此外，他们发现他们可以通过简单的化学处理“打开”一些黑暗区域。

相应的作者姜，AlvinL.和VerlaR.Kwiram赋予化学教授和华盛顿研究基金会杰出学者，这些图像提供了一些惊喜，但也将导致材料的均匀性，稳定性和效率的加速改进。

“令人惊讶的是，这一结果表明，即使是所谓的优质或高效的钙钛矿薄膜，与现有技术相比仍然”糟糕“。这为未来寻求改进和发展材料的研究人员提供了明确的目标，”姜说。

他说，由UW团队开发的成像技术还提供了一种简单的方法，可以识别钙钛矿材料中先前未发现的缺陷，并确定可以对其成分进行化学改变以提高性能的区域。

deQuilettes是清洁能源研究所研究员的先驱，他估计全世界有超过一千个实验室正在研究钙钛矿材料的半导体特性。然而，还有许多工作要做，以了解如何始终如一地制作稳定，亮度均匀且能够在不降低水分的情况下保持水分的材料。威斯康星大学的研究为人们提供了新的方法，可以从战略角度思考如何改进材料以及如何将其应用扩展到LED和激光等高性能发光器件。

“我们有很多人专注于钙钛矿，所以希望这种技术将提供一些新的方向，引导我们走向我们可以寻找的地方，以优化其能量捕获和发射潜力，”deQuilettes说。

　　免责声明：本文由用户上传，与本网站立场无关。财经信息仅供读者参考，并不构成投资建议。投资者据此操作，风险自担。 如有侵权请联系删除！