强烈的眩光帮助下一代太阳能技术度过尴尬的阶段
澳大利亚的研究人员解决了阻碍下一代钙钛矿太阳能电池广泛应用的根本挑战。
金属卤化物钙钛矿是一类混合有机-无机材料，为高效的太阳能光伏、发光器件和快速 X 射线探测器提供了一种廉价、灵活且极具前景的途径。
然而，自从过去十年变得突出以来，钙钛矿材料给科学家和工程师带来了一些问题，阻碍了它们在商业应用中的广泛应用。
其中包括光诱导相分离，其中光照(如阳光)破坏了混合卤化物钙钛矿中元素的精心排列组合。
这反过来会导致材料带隙的不稳定性，干扰吸收光的波长，同时降低电荷载流子传导和设备效率。
不过，现在已经确定了一个不太可能的解决方案。
ARC 激子科学卓越中心的成员表明，高强度光将消除低强度光造成的破坏，并且这种方法可用于主动控制材料的带隙。
结果已发表在《自然材料》杂志上。
墨尔本大学特雷弗史密斯教授团队的成员克里斯霍尔博士和莫纳什大学乌多巴赫教授小组的毛文欣博士首先注意到在单独的实验中探索这一研究途径的潜力。
“这是你有时在科学中听到的那些不寻常的发现之一，”克里斯说。
“我们正在进行测量，寻找其他东西，然后我们遇到了这个当时看起来很奇怪的过程。但是，我们很快意识到这是一个重要的观察结果。”
他们获得了悉尼大学 Asaph Widmer-Cooper 博士小组成员 Stefano Bernardi 博士的帮助，他领导了计算建模工作，以更好地了解他们对该问题的惊人解决方案。
Stefano 说：“我们发现，随着激发强度的增加，离子晶格中的局部应变开始合并，这些应变是分离的原始原因。当这种情况发生时，驱动分离的局部变形就会消失。
“在正常的晴天，强度非常低，以至于这些变形仍然是局部的。但是如果你找到一种方法将激发增加到某个阈值以上，例如使用太阳能集中器，那么分离就会消失。”
这些发现的意义是重大的，研究人员现在能够在混合卤化物钙钛矿中保持最佳元素组成，当它们暴露在光线下时，这是将其用于太阳能电池所必需的。
“很多人通过研究抑制光引起的紊乱的方法来解决这个问题，例如观察材料的不同成分或改变材料的尺寸，”克里斯说。
“我们所展示的是，你实际上可以在你想要使用的状态下使用材料，用于太阳能电池——你需要做的就是将更多的光聚焦在它上面。
“这项工作的一个令人兴奋的扩展是，用光快速切换带隙的能力为在数据存储中使用钙钛矿提供了一个有趣的机会，”文欣说。
克里斯补充道：“我们已经完成了基础工作，下一步是将其放入设备中。”
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