鈣鈦礦太陽能科技度過尷尬期
金屬鹵化物鈣鈦礦是一類重要的有機-無機雜化材料。這類材料為高效太陽能光伏發電、光發射裝置和快速X射線探測器的制造提供了廉價、靈活的選擇。雖然鈣鈦礦材料在過去的十年中發展迅速，但仍存在一些阻礙其廣泛應用的問題——如：光誘導相分離。在這種情況下，光照會破壞鹵化物鈣鈦礦中“精心配比”的元素組成，從而導致材料帶隙失穩及光波干擾，影響電荷載
金屬鹵化物鈣鈦礦是一類重要的有機-無機雜化材料。這類材料為高效太陽能光伏發電、光發射裝置和快速X射線探測器的制造提供了廉價、靈活的選擇。
雖然鈣鈦礦材料在過去的十年中發展迅速，但仍存在一些阻礙其廣泛應用的問題——如：光誘導相分離。在這種情況下，光照會破壞鹵化物鈣鈦礦中“精心配比”的元素組成，從而導致材料帶隙失穩及光波干擾，影響電荷載體傳導并降低器件效率。
《自然•材料》雜志當地時間10月19日報道，澳大利亞莫納什大學、澳大利亞研究理事會(ARC)激子科學卓越中心和悉尼大學的研究人員發現了抑制光誘導相分離的方法：用高強度光抵消低強度光造成的破壞。借助這種方法，研究人員能夠實現材料帶隙的主動控制。
單一混合鹵化物鈣鈦礦晶體的掃描共聚焦顯微鏡圖片顯示，發射光包括混合(綠色)和分離(紅色)區域。
熒光圖像同時記錄下了兩個單獨的波長區域。左圖為540~570 nm處的熒光發射，右圖為660~690 nm處的熒光發射。
金屬鹵化物鈣鈦礦是一類重要的有機-無機雜化材料。這類材料為高效太陽能光伏發電、光發射裝置和快速X射線探測器的制造提供了廉價、靈活的選擇。
墨爾本大學的Christopher Hall博士和莫納什大學的Wenxin Mao博士無意中發現了這一方法。在悉尼大學Stefano Bernardi博士的協助下，Christopher等通過計算建模更好地理解了該方案。
Stefano解釋說：“我們發現，當激發強度增加時，離子晶格中的局部應變(造成分離的根本原因)開始融合，然后局部形變就消失了。在一個正常的晴天，光照強度不高，這時局部形變依然存在。但如果你利用太陽能聚光器將激發波長提高到閾值以上，分離現象就消失了。”
這一發現對于太陽能電池意義重大——研究人員現在能夠保證鹵化物鈣鈦礦材料的元素組成不被破壞，使其在暴露于陽光下時也能保持穩定。
Christopher說：“很多研究人員嘗試以抑制光誘導紊亂的方式來解決分離問題，比如說改變材料的組成或尺寸。我們展示的方法使材料在需要場合得以利用。作為太陽能電池，我們需要的正是讓更多的光線聚焦于它。”
Wenxin Mao表示：“更令人興奮的是，我們或許可以利用光快速切換帶隙的能力，將鈣鈦礦應用于數據存儲技術。”
目前相關基礎性工作已經完成，下一步是將其應用于設備中。
原標題：高標準嚴要求：新一代太陽能科技成功度過尷尬期
作者： 來源：科界 責任編輯：jianping
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