10月31日消息,美国能源部阿贡国家实验室(Argonne National Laboratory)参与的新研究开发出一种挥发性低熔点机制,通过盐添加剂在原子尺度上定制钙钛矿的结晶过程,使研究者对晶体组装方式的控制力大幅提升,所得钙钛矿晶体层缺陷显著减少、性能更稳定。成果发表于《科学》(Science)。

钙钛矿是实验室培育的晶体,光吸收与发射效率突出,但其性能高度依赖原子结构的洁净度——微小缺陷就会散射载流子、耗散能量,降低器件效率并缩短寿命。论文作者、阿贡X射线科学部束线科学家Yanqi Luo指出:"近十年来,缺陷一直是钙钛矿的瓶颈;如果能够消除主要缺陷,我们终于可以开始制造寿命更长、可靠性更高的器件。"

实验分析大部分在美国能源部先进光源(APS)与纳米材料中心(CNM)完成,合作方包括美国及国际机构与高校。该工艺面向可靠、高效的光电器件——即利用光与电荷相互作用的一类器件,可支撑更亮的屏幕、更好的太阳能电池板及更耐用的日常电子产品。

对产业端而言,钙钛矿光伏与显示技术近年处于从中试走向量产的关键期,结晶质量控制正是良率与衰减问题的核心痛点,盐添加剂路线为卷对卷制备中的结晶工程提供了新的工艺抓手。 (来源:AZoM)