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用于无铅钙钛矿太阳能电池的新型三明治状材料

2019年12月03日 05:39来源:未知手机版

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美国普渡大学的科学家推出了一种新型的有机-无机杂化钙钛矿材料,据说可以改善钙钛矿太阳能电池的热稳定性。

研究人员将杂化钙钛矿描述为三明治状材料,根据他们的研究《有机-无机杂化钙钛矿量子阱的分子工程》,该研究发表在《自然化学》上。 三明治结构就像半导体量子阱,如今已在许多电子和光电设备中广泛使用,但它们更易于生产且更能容忍缺陷, 研究协调员窦天安说。

科学家说,可以通过简便的溶液处理步骤将这些材料掺入钙钛矿层之间。他们开发了一种分子设计策略,以减少有机分子自身之间的自聚集或相互作用,以指导有机分子如何适应无机结构并改善钙钛矿的性能。

他们解释说,有机材料和无机材料通常不能很好地相互配合,因为材料的有机面较软,而无机材料则较硬,这使得前者不断地运动。研究人员说: 通过用空间要求的基团进行官能化,抑制了共轭有机分子的自聚集,并获得了单晶有机-钙钛矿杂化量子阱(低至一个单元的厚度)。

由于钙钛矿材料的原子平面界面和极小的层间距离,相邻有机层和无机层之间的能量和电荷转移被证明是快速有效的。借助我们的新技术,我们可以使钙钛矿杂化材料本质上更加稳定。通过替换有毒的铅,这些新材料不仅对环境更有利,而且还可以安全地用于身体上的生物电子传感器。 窦说。

科学家们相信,这些新型的混合钙钛矿材料可以扩大规模以用于商业用途,并且可以进一步改善其电荷载流子的传输性能和稳定性。

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