厉害了:已成功在中等温度下生产出无机钙钛矿半导体!( 二 )

重点是所谓的金属-有机杂化钙钛矿 , 其晶体结构由铅、碘等无机元素以及有机分子组成 。 完全无机钙钛矿半导体 , 如CsPbI3 , 具有与杂化钙钛矿相同的晶体结构 , 但含有一种碱金属 , 如铯 , 而不是有机分子 。 这使得它们比混合钙钛矿更加稳定 , 但通常需要在非常高的温度下(几百摄氏度)进行额外的生产 。 由于这个原因 , 无机钙钛矿半导体到目前为止很难集成到薄膜太阳能电池 , 不能承受高温 。 由Thomas Unold博士领导的一个团队已经成功地在中等温度下生产出无机钙钛矿半导体 , 这样它们将来也可以用于薄膜细胞 。

  • 通过碘化铯和碘化铅的共蒸发 , 即使在中等温度下也能生成薄层CsPbI3 , 铯的过量导致钙钛矿相稳定 。 图片:J. Marquez-Prieto/HZB

物理学家们设计了一个创新实验 , 在这个实验中 , 他们在一个样品中合成并分析了多种材料的组合 。 利用铯碘化物和铅碘化物的共蒸发 , 产生了薄层CsPbI3 , 系统地改变了这些元素的数量 , 而基质温度低于60摄氏度 。 像这样的组合研究方法允许我们为新材料系统找到最佳生产参数 , 比传统方法快得多 , 传统方法通常需要为100种不同的成分生产100个样品 。 通过在合成过程中的仔细分析以及随后对光电性能的测量 , 他们能够确定薄膜的组成如何影响材料性能 。

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