10月10日消息，美国加州大学圣迭戈分校（UC San Diego）团队于10月8日在《科学》（Science）杂志发表论文，报告一种通过“临时熔融液“引导钙钛矿结晶的新方法，能够制造更高效、更耐久的钙钛矿太阳能电池和发光二极管（LED）。
研究人员在钙钛矿前驱体溶液中加入溴化锌和甲基氯化铵两种盐，加热时二者形成低熔点混合物——共晶，在生长中的晶体边界周围充当临时液体，为晶体重排和有序生长提供空间；随温度持续升高，甲基氯化铵蒸发，锌则富集在晶界处中和电子缺陷。借助先进X射线成像技术，团队直接观察到晶界材料在加热期间呈液态无序、随后随额外盐分蒸发恢复有序的过程。用该方法制成的钙钛矿太阳能电池与LED效率达到24%至26%，处于钙钛矿器件的高端水平；太阳能电池在模拟阳光下连续运行8周仍保持大部分初始效率。
研究由UC San Diego化学与纳米工程系教授David Fenning领衔，普林斯顿大学和韩国成均馆大学参与。研究还显示，该方法制备的钙钛矿拥有迄今直接带隙半导体中报告最长的电子-空穴对寿命之一，且在不同钙钛矿化学体系中均适用。
钙钛矿是极具潜力的低成本高效率光伏材料，可在溶液中加工成薄膜，制造更简单、能耗更低；但晶界缺陷导致能量损失并随器件面积增大而加剧，是制约大规模应用的瓶颈。此次“挥发共晶“策略在同一温度下完成固态-液态-固态生长，为产业界提供了一条可规模化、可推广的高质量钙钛矿制造新路径，对推动高效太阳能技术落地具有直接意义。
（来源：University of California San Diego）