斯坦福大学DOE研究带来钙钛矿效率的见解

时间：2021-06-30 16:16:35 来源：

照片：Greg Stewart / SLAC国家加速器实验室

由斯坦福大学（Stanford University）代表美国能源部运营的SLAC国家加速器实验室的科学家们已经能够观察到光撞击钙钛矿薄膜时的行为，并取得了一些出乎意料的发现，这可以解释已经有很高的转换效率在钙钛矿材料中发现，甚至允许科学家将其推向更远。

研究人员利用功能强大的“电子照相机”观察碘，铅和甲基铵的原型材料中的原子运动。斯坦福大学材料与能源科学研究所的亚伦·林登伯格（Aaron Lindenberg）说：“我们录制的电影表明钙钛矿中的某些原子以非常不同寻常的方式对万亿分之一秒内的光做出反应。”“这可以促进电荷通过材料的传输并提高其效率。”

首先用40飞秒（1飞秒= 1千亿分之一秒）的激光脉冲撞击钙钛矿薄膜，然后用高飞电子的300飞秒脉冲撞击。这项称为超快电子衍射的技术使研究小组能够重建原子结构。

“通过在两个脉冲之间使用不同的时间延迟重复进行实验，我们获得了铅和碘原子在轻击后运动的定格动画，”该研究的合著者发表在《科学进展》上。“该方法类似于拍摄一系列超快X射线快照，但是电子为薄样品提供了更强的信号，并且破坏性较小。”

研究小组希望看到光能均匀地影响原子，使它们在原始位置周围摇晃，但是他们对发现的结果感到惊讶。“在激光脉冲后的10万亿分之一秒内，碘原子围绕每个铅原子旋转，就好像它们在以铅原子为中心的球体表面上移动一样，将每个八面体从规则形状切换为扭曲的形状。”

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