研究了神秘的高性能太阳能电池材料欧洲杯足球竞彩

剑桥大学的研究人员使用一套相关,多通道显微镜方法来想象,第一次,为什么钙钛矿材料看似如此宽容的缺陷结构。欧洲杯足球竞彩他们的研究结果发表在今天自然纳米技术

最常用的材料生产晶体硅太阳能电池板,但实现高效的能量转换需要耗费时间和能源密集型的生产过程来创建所需的高度有序的晶片结构。

在过去的十年中,钙钛矿材料已成为有前途的选择。欧洲杯足球竞彩

铅盐用来使他们更丰富和更便宜比晶体硅生产,他们可以准备在液体油墨,仅仅是印刷生产电影的材料。他们还显示其他光电子应用潜力巨大,如节能发光二极管(led)和x射线探测器。

钙钛矿的令人印象深刻的表现是令人惊讶的。一个优秀的半导体的典型模型是一个非常有序的结构,但不同的化学元素的数组在钙钛矿相结合创造了一个“混乱”景观。

这种异质性导致缺陷导致纳米材料的“陷阱”,即减少光伏设备的性能。尽管存在这些缺陷,钙钛矿材料仍显示效率水平与硅的替代品。欧洲杯足球竞彩

事实上,早些时候的研究小组显示无序结构可以提高钙钛矿光电的性能,和他们的最新作品试图解释为什么。

结合一系列新的显微技术,提出一个完整的纳米化学、结构和光电的这些材料,揭示了这些竞争因素之间复杂的相互作用,最终,显示出来的。欧洲杯足球竞彩

“我们看到的是,我们有两种形式的障碍发生在平行,“博士生凯尔Frohna解释说“电子障碍与缺陷相关的降低性能,然后空间化学障碍似乎改善它。

”我们发现化学障碍——在这种情况下,‘好’障碍减轻了“坏”障碍从缺陷把电荷载体远离这些陷阱,否则他们可能会被抓到。”

与剑桥大学卡文迪许实验室合作,钻石光源同步加速器设施在德和在日本冲绳科技研究所,研究人员使用不同的显微技术观察同一地区钙钛矿的电影。欧洲杯线上买球他们可以比较结果从所有这些方法现在发生的事情的全貌在纳米水平在这些有前途的新材料。欧洲杯足球竞彩

“我们的想法是我们所谓的多通道显微镜,这是一个很奇特的说法,我们看样品的同一区域与多个不同的显微镜和基本上试图关联属性,我们退出一个与属性退出另一个,“Frohna说。”这些实验是耗费时间和资源密集型的,但回报你的信息,你就可以拿出非常棒。”

这些发现将使该集团和其他领域的进一步细化钙钛矿的太阳能电池是如何为了最大化效率。

“很长一段时间,人们把缺陷宽容一词,但这是第一次有人正确呈现它掌握它实际上意味着什么在这些材料缺陷宽容。欧洲杯足球竞彩

“知道这两个相互竞争的障碍是打了对方,我们可以思考如何有效地调节缓解的影响另一个在最有益的方式。”

“实验方法的新颖性,我们遵循了相关多通道显微镜策略,但不仅如此,每个独立的技术前沿,”米格尔阿纳说,皇家工程学院研究员在剑桥大学化学工程与生物技术

“我们已经呈现给我们可以把这些材料缺陷宽容的理由。欧洲杯足球竞彩这种方法使新航线优化他们在纳米尺度上,最终为目标应用程序执行得更好。现在,我们可以看看其他类型的钙钛矿不仅有利于太阳能电池也为发光二极管或探测器和理解它们的工作原理。

“更重要的是,收购工具的集合,我们开发了这个工作可以扩展到学习其他光电子材料,东西可能感兴趣的更广泛的材料科学社区。”欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球

“通过这些可视化效果,我们现在更好的理解这些迷人的半导体的纳米尺度的景观——好,坏的和丑陋的,”山姆Stranks说大学助理教授在能源在剑桥大学化学工程与生物技术。

“这些结果解释这些材料的经验优化领域推动这些混合成分钙钛矿如此高的表演。欧洲杯足球竞彩但它也揭示了蓝图设计新的半导体可能有相似的属性,障碍可以利用定制性能。”

来源:https://www.cam.ac.uk/

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