斯坦福大學和DOE的發現為鈣鈦礦電池研究帶來新思路

2017-08-04 11:30:30 大云網　點擊量：評論 (0)

鈣鈦礦(perovskite)太陽能電池是近年出現的新型薄膜電池，晶格通常呈或八面體形狀，分子通式為ABX3。鈣鈦礦太陽電池以其良好的光吸收、較優異的光電轉化率、原料豐富、成本低廉、生產環保等優點成為近年研究的熱

鈣鈦礦(perovskite)太陽能電池是近年出現的新型薄膜電池，晶格通常呈或八面體形狀，分子通式為ABX3。鈣鈦礦太陽電池以其良好的光吸收、較優異的光電轉化率、原料豐富、成本低廉、生產環保等優點成為近年研究的熱點。

在由斯坦福大學代表美國能源部(DOE)運作的SLAC國家加速器實驗室中，科學家們已經能夠觀察到光射到鈣鈦礦薄膜時的行為，并且有了一些意想不到的發現，可以解釋鈣鈦礦材料所展示出的高轉換效率，甚至還能讓科學家們將其推進一步。

研究人員利用功能強大的“電子攝像機”來觀察一個碘、鉛和甲基銨原型材料中的原子運動。錄像顯示鈣鈦礦中某些原子以一種非同尋常的方式在超短時間內對光做出反應。研究人員發現，在激光脈沖過后的萬億分之一秒之內，碘原子以每個鉛原子為中心旋轉，將一個個八面體從規則形狀切換成扭曲狀態。這種反應可以允許電荷通過缺陷轉移，并保護它們不被困在材料中，從而提高了效率。

專家認為，光致激發后原子運動細節方面的知識，提供了鈣鈦礦材料性能方面的新信息，能為此類材料的開發提供新指南。

目前對鈣鈦礦太陽能電池的研究主要集中在晶體結構增長時減少缺陷的方法上，上述研究成果可以把研究推向一個新的方向。