2016年7月7日
科学家们洛斯阿拉莫斯国家实验室,莱斯大学和西北大学工作对提高钙钛矿晶体的应用程序在蓬勃发展的太阳能产业。这一行动是由修改他们的水晶制造技术和生产一个新的不同的二维层状钙钛矿与非凡的力量和提高功率转换功能与材料的转换效率。
三种类型的大面积太阳能电池由二维钙钛矿。在左,室温铸膜;中上与有问题的带隙,样品,右边是hot-cast样本最好的能量性能。(来源:洛斯阿拉莫斯国家实验室)
“晶体取向一直是一个谜了二十多年,这是第一次我们已经能够翻转晶体在实际铸造过程中,“Hsinhan蔡说,赖斯大学和学生毕业洛斯阿拉莫斯。高级研究员Hsinhan蔡与Aditya Mohite和铅合著者的研究被发表在《自然》杂志上。“这是我们突破,使用我们的spin-casting技术创建分层流垂直下晶体的电子材料没有被屏蔽,midlayer,由有机阳离子。”
本研究是洛斯阿拉莫斯的使命的一部分进行多学科研究,将有助于加强对整个国家能源的安全。的工作也包括分析不同的能源。
二维材料主要是发达在西北,梅尔g . Kanatzidis查尔斯·e·和艾玛·h·莫里森化学教授和科斯塔斯博士Stoumpos已经开始分析一个有趣的二维材料,将其层垂直于衬底。
二维钙钛矿在钙钛矿的研究开辟了一个新的维度。打开新视野,新一代稳定的太阳能电池设备和新的光电设备如发光二极管、激光和传感器。这是一个协同作用,我们的机构之间的很强的协同效应,在西北,设计和材料设计团队准备高质量的材料和样本表明,他们是有前途的,和洛斯阿拉莫斯团队优秀亚博网站下载的技能使得高性能太阳能电池和优化它们。
梅尔g . Kanatzidis西北大学化学教授
万宜聂,洛斯阿拉莫斯国家实验室研究报告的合著者,注意到了“新二维钙钛矿是更高效,更稳定,在恒照明和暴露在空气中,比现有的三维有机-无机晶体”。
挑战是发现,在增强的方式多工作3 d钙钛矿,具有非凡的光物理性质和权力转换功能大于20%,但仍然存在质量差的性能压力测试的光,热量和湿度。
洛斯阿拉莫斯的早期研究团队提供3 d钙钛矿性能恢复意识,给定一个小超时在一个黑暗的空间,并通过移动到更强的二维方法,团队获得改善的结果。
早些时候的二维晶体研究西北团队失去动力时,有机阳离子夹在层之间的空间,将细胞下降到4.73%的转换效率,因为出平面布置的晶体。然而使用热铸造方法生产更具流线型,垂直排列的二维材料似乎消除了差距。目前二维材料已完成12%的生产力。
我们寻求产生单个水晶超薄薄膜,不仅是相关的光电也为高效发光的应用程序,允许我们与当前技术竞争。
Aditya Mohite,高级研究员,洛斯阿拉莫斯国家实验室