導讀 華盛頓，2021 年 10 月 26 日——氣候變化及其后果正變得越來越明顯，將太陽能轉化為電能的太陽能電池將在世界未來的能源供應中發(fā)揮關
華盛頓，2021 年 10 月 26 日——氣候變化及其后果正變得越來越明顯，將太陽能轉化為電能的太陽能電池將在世界未來的能源供應中發(fā)揮關鍵作用。
太陽能電池的常見半導體材料，如硅，必須通過昂貴的工藝生長，以避免其晶體結構中的缺陷影響功能。但是金屬鹵化物鈣鈦礦半導體正在成為一種更便宜的替代材料類別，具有出色且可調的功能以及易于加工的特性。
在來自 AIP Publishing 的 APL Materials 中，研究人員展示了有機-無機雜化鈣鈦礦半導體和器件的路線圖。
鈣鈦礦半導體可以從溶液中加工，半導體油墨可以涂覆或簡單地涂在表面上以形成所需的薄膜。這可以結合到半導體器件中，例如太陽能電池或發(fā)光二極管。
德國康斯坦茨大學的合著者 Lukas Schmidt-Mende 說：“多年來，溶液處理的半導體被認為無法提供與特殊生長的晶體半導體相同的功能。”“這種想法背后的原因是，簡單的溶液處理本質上會導致形成的晶體結構中存在相對較多的缺陷，這可能對其功能產生負面影響。”
事實證明，有機-無機雜化鈣鈦礦具有很強的缺陷耐受性。處理后形成的缺陷不會顯著影響設備功能，而且混合鈣鈦礦首次實現(xiàn)了高效的溶液處理設備。
“我們可以簡單地改變鈣鈦礦的化學成分來調整其帶隙，這使我們能夠改變吸收曲線，”施密特-門德說。“這可用于制備不同波長的發(fā)光二極管，或調整串聯(lián)太陽能電池的鈣鈦礦材料以優(yōu)化吸收曲線。”
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