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俄罗斯科学家发现溶剂成分对提高钙钛矿电池效率的潜在影响
责任编辑：马琪
作者：光伏們
2017/10/10 11:40:49
浏览：1811
技术
上图是溶剂的晶体结构。
新型有机-无机杂化钙钛矿发光材料具有良好的感光性，研究人员在其中发现了一整组化合物，每种都可作为结晶溶剂。在这些化合物的结构中嵌有溶解钙钛矿前体的溶剂分子，可以使前体在溶解沉淀的过程中形成钙钛矿结晶膜。
这些科学家选取并观察了三组中间化合物，其中两组化合物是制造钙钛矿电池时最常用的结晶溶剂，有一组化合物首次出现了晶体结构。
太阳能新材料实验室主任兼首席研究员Alexey Tarasov博士说道：“我们发现中间化合物的形成是决定钙钛矿薄膜最终功能特性的一个主要因素，因为钙钛矿结晶体会延续化合物的形态。这一点，反过来又会影响到薄膜的形成和电池效率。这在制造钙钛矿薄膜时尤其重要，因为针状或纤维状的晶体会导致薄膜不连贯，极大削减电池的发电效率。”
不过，这些中间化合物不稳定的特点，于是可削减利用同步辐射和低温法将晶体温度降至零下173℃，从而阻止晶体分解，并测出决定溶剂结构的必要参数。
此外，科学家还测量了所获化合物的耐热性，并使用量子化学模型计算出晶体的生成能，知道这点可以解释为什么在采用不同溶剂时会形成不同晶体。
科学家还在结晶过程发现，溶剂中各成分的比例尤其决定了哪种中间化合物将形成结晶。钙钛矿晶体的形状取决于中间化合物的晶体结构，继而决定了光吸收层的结构，而钙钛矿电池的发电效率又反过来受到光吸收层结构的影响。
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