新闻中心

华体会体育光伏电池效率提高有望!新工艺突破了关键材料生产瓶颈……

2023-12-17 06:30:17
浏览次数:
返回列表

  华体会体育众所周知,随着卤化物钙钛矿等光捕获材料的使用,太阳能电池效率正在明显地提高。

  众所周知,随着卤化物钙钛矿等光捕获材料的使用,太阳能电池效率正在明显地提高。然而,持续大规模生产这些材料仍然是一项复杂的任务。

  近期,美国莱斯大学的一组研究人员在这方面取得了突破。他们通过控制动态结晶成功解决了二维卤化物钙钛矿合成的瓶颈。最新研究成果已于近期发表在了《自然合成》杂志上。

  这是一种新工艺,通过控制结晶过程的温度和持续时间,可以产生理想厚度和纯度的二维钙钛矿基半导体层。该过程被称为动能控制空间约束,可以帮助提高稳定性并降低基于卤化物钙钛矿的新兴技术(如光电子和光伏)的成本。

  研究人员说,“生产二维钙钛矿晶体,层厚度,或量子阱厚度,也被称为‘n值’,是一个主要的瓶颈。”据悉,高于4的n值意味着材料具有更窄的带隙和更高的导电性——这是电子设备应用的关键因素。

  当原子或分子形成晶体时,它们将自己排列成高度有序的规则晶格。例如,冰有18种可能的原子排列或相。就像冰中的氢原子和氧原子一样,构成卤化物钙钛矿的粒子也可以形成多种晶格排列。

  科学家们的目标是合成二维卤化物钙钛矿层,在整个过程中只表现出单相。然而,问题在于,传统的高n值二维钙钛矿合成方法会产生不均匀的晶体生长,从而影响材料的性能可靠性。

  “在传统的二维钙钛矿合成方法中,由于缺乏对结晶动力学的控制,你会得到混合相的晶体,这基本上是温度和时间之间的动态相互作用,”研究人员说,“我们设计了一种方法来减缓结晶,并逐渐调整每个动力学参数,以达到合成的最佳点。”

  研究人员表示,这项工作推动了高量子阱二维钙钛矿合成的界限,使它们成为各种应用的可行和稳定的选择。

  他们说,“我们已经开发了一种新方法来提高晶体的纯度,并解决了该领域长期存在的问题,即如何接近高n值,相纯晶体的合成。”

  “这项研究突破对于二维钙钛矿的合成至关重要,它是实现太阳能电池和许多其他光电器件进步的关键。”他们补充道。

搜索