11月6日消息，据 AZoM 报道，韩国成均馆大学（SKKU）纳米技术先进研究院（SAINT）Seong Sik Shin 教授团队，联合韩国化学研究所（KRICT）、美国加州大学圣地亚哥分校及普林斯顿大学，开发出一种缺陷密度显著降低的下一代钙钛矿半导体薄膜，并在同一材料平台上演示了高性能太阳能电池与LED两种器件。

钙钛矿因制造成本低、加工相对简单，被视为下一代电子器件的关键材料，既可用于将光转为电的太阳能电池，也可用于将电转为光的LED。然而液态前驱体溶液固化成膜时形成的微观晶粒在合并过程中，常在晶界与表面产生大量缺陷，损害器件性能。

该团队的突破在于利用共晶现象：两种单独熔点都较高的材料——氯化甲基铵（MACl）与卤化锌（ZnX2）——混合后可在低得多的温度开始熔化。当钙钛矿薄膜被温和加热到约100°C时，位于晶界的混合物转变为薄液层；液态下原子扩散速度约为固态的1万倍，小晶粒得以快速合并长大为缺陷更少的大晶体。辅助晶体生长的 MACl 随后在热退火中挥发，锌则偏析到晶界并钝化缺陷。

性能数据上，所得薄膜的载流子寿命达到约295微秒，位居迄今报道最长之列；表征表面缺陷致载流子损失的表面复合速度降至0.3 cm/s，为卤化铅钙钛矿的最低报道值，可与最优钝化硅片相当。团队还验证了大面积薄膜上的优异表现。

研究者表示，这是世界首个基于挥发性共晶混合物、从根源上减少钙钛矿缺陷的晶体生长方法，且工艺无需昂贵专用设备，有望加速钙钛矿太阳能电池商业化，并拓展至显示器、光电探测器等光电子器件及更广泛的材料科学领域。 （来源：AZoM）