发现揭示下一代太阳能电池技术

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卤代钙钛矿太阳能电池有望成为下一代太阳能电池技术，但尽管研究人员已经开发了改善其材料性能的技术，但没有人理解这些技术为什么有效。新的研究揭示了这些工程解决方案背后的科学，并为开发更有效的卤化钙钛矿太阳能电池铺平了道路。结果，混合卤化物钙钛矿中的相分离被各种阳离子的协同效应抑制，这发表在Joule journal上。

一篇论文的合著者Aram Amassian说：“要设计出具有所需特性的卤代钙钛矿太阳能电池，不仅要了解不同条件下材料的性质，还要了解原因。北卡罗来纳州立大学的工作和材料科学家和工程师。

在混合卤化物钙钛矿化合物的合成中加入铯和铷使得所获得的太阳能电池在化学上更加均匀。——这对于使整个电池中材料的性质更加均匀非常重要。但是直到现在，没有人知道为什么。

为了研究，研究人员使用x光诊断来捕获和跟踪合成过程中形成的晶体化合物的实时变化。这些研究是在康奈尔高能同步辐射源CHESS中进行的。

“我们发现，一些前体或成分会形成我们想要的以外的化合物，这些化合物可以不规则地聚集整个材料中的关键元素，”Amassian说。

“我们还发现，在工艺中同时引入铯和铷，可以有效抑制这些其他化合物的形成，促进制造高性能太阳能电池所需的均匀卤化钙钛矿化合物的形成。”

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