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工程学院的周焕平团队宣布了Nature Communications在调节钙钛矿多晶薄膜取向方面的一项重大进展。

作者:365bet线上官网 来源:365bet盘口 更新日期:2019-09-29 浏览次数:
近年来,有机-无机杂化钙钛矿材料由于其出色的禁带,高吸收系数,双极载流子传输特性,长载流子扩散长度和低态密度而引起了光伏能量。缺陷。能源领域的研究浪潮。
仅经过9年的技术开发,多晶钙钛矿薄膜太阳能电池的器件性能就可以与具有60年研究历史的晶体硅电池相媲美,并且发展速度是所有太阳能电池技术的历史。
从2009年到现在,来自世界各地的研究人员开发了多种薄膜制备工艺,例如一步旋涂,两步旋涂,辅助蒸汽涂布和刮刀涂布。溶剂工程,合成工程,界面工程和许多其他设备。优化标准可提高钙钛矿多晶膜的质量和器件结构
但是,目前很少有关于钙钛矿材料和装置的微观和中等尺度深度的研究。缺乏对材料微观结构,载流子传输特性和器件特性之间的结构和效应关系的机械理解,直接阻碍了器件效率。基于此,进一步改善材料性能和光伏性能以探索微结构之间的潜在规律将是提高钙钛矿太阳能电池性能的重要步骤。
北京大学工学院周云平研究小组在国家科学中心的国家同步辐射同步辐射器(GIWAXS)的研究中使用了X射线入射的广角散射技术,保持了最高效率的混合阳离子系统系统地管理钙钛矿多晶膜的玻璃表面根据指导定律,多元素阳离子级联的精细掺杂以受控方式控制平面方向。为与基板堆叠相关的某些玻璃提供更好的设备性能。
此外,研究小组还研究了多晶薄膜与器件性能之间的内在规律,其中载流子传输性能的首选方向不同。已经发现,平行于衬底的晶体家族(001)的强烈优选取向促进电流传输。子膜在膜内的高速运动提高了传输速度和载流子收集效率。钙钛矿和传输层之间的界面。某些玻璃表面堆叠模式和首选的取向比可实现更有效的载流子传输操作,并大大提高电池装置的性能。
这项研究的结果证实,多晶薄膜的晶面的最佳取向可以通过多阳离子的级联掺杂来控制。这提供了一种机制,以了解材料微观结构与光伏性能结构和效果之间的关系。这是当前电池发展的瓶颈,并提供了新的设计思路。
该结果发表在著名杂志《自然通讯》[Nature Communications 9,2793(2018)]中,标题为“操纵瀑布中的混合晶体玻璃膜的面部取向”。
DOI:10。
1038 / s41467-018-05076-w],北京大学和上海应用物理研究所共同培训的博士生郑冠豪杰和北京工业大学的博士生是论文的合著者。
北京大学是第一个单元。