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“极端光学创新钻研团队”在钙钛矿光伏资料的

时间:2017-07-26 15:22 来源:[db:来源] 作者:Ag亚游手机客户端 点击:

“极端光学创新研究团队”在钙钛矿光伏质料的

该钻研工作颁发在《自然通讯》杂志(Nat. Commun. 2017, 8, 15688)上。朱瑞钻研员课题组的博士生胡芹和赵丽宸为该文章的独特第一作者。此钻研是与美国劳伦斯伯克利国家尝试室的Thomas P. Russell教授和刘烽博士、英国萨里大学的张伟博士等竞争展开的。该工作得到中国国家自然科学基金委、科技部、北京大学人工微构造和介不雅观物理国家重点尝试室、“极端光学协同创新中心”“2011方案”量子物质科学协同创新中心、“青年千人方案”和美国劳伦斯伯克利国家尝试室(LBNL)等单位的撑持。

随着能源危机和环境污染问题的日益严重,太阳能等绿色可再生能源近年来得到了宽泛存眷。随同着光电转换效率的提升和消费老本的下降,太阳能电池更加凸显其广大的应用前景。有机无机杂化铅卤钙钛矿太阳能电池,作为新型太阳能电池的后起之秀,在短短七年内,光电转换效率从3.8%迅速增长到22.1%。尽管钙钛矿太阳能电池在效率上已经获得严峻冲破,但人们对于钙钛矿资料自身的生长机理以及薄膜形貌的造成机制钻研还必要进一步增强,而基于此的钻研对钙钛矿资料的深刻认知以及相应的光电器件的应用具有严峻意义。

在介不雅观尺度的薄膜形貌上,钻研团队操作基于复合光学显微镜的原位加热尝试,不雅察看一步法钙钛矿薄膜的造成过程,建设“结晶-耗尽”物理模型,论述周期性环带钙钛矿薄膜形貌的造成机制。本钻研片面报导了钙钛矿资料从分子层面的结晶生长到介不雅观尺度上的薄膜形貌。别的,钻研者也对印刷钙钛矿太阳能电池停止了优化和表征,取得了与传统旋涂方法相当的器件光电性能,对钙钛矿太阳能电池从尝试室钻研到工业化消费的转化停止了积极的摸索,,具有必然的实际意义。

北京大学物理学院“极端光学创新钻研团队”的朱瑞钻研员和龚旗煌院士等,针对钙钛矿资料畴前驱液到多晶薄膜的结晶动力学和形貌演变过程停止了深刻钻研。该工作联结基于同步辐射的掠入射X射线衍射(GIXD)和傅立叶变更红外光谱等先进的表征技术,对钙钛矿资料畴前驱液到多晶薄膜停止原位实时探测,在构造变革上提出了“纳米中间体组装模型”,在分子或者纳米尺度下钻研钙钛矿的结晶和生长机理。同时调控钙钛矿结晶过程中的温度和工夫等参数,多维度钻研印刷钙钛矿薄膜的结晶动力学。

(a)印刷钙钛矿畴前驱液到多晶薄膜转换过程中差异阶段的GIXD二维衍射图;(b)钙钛矿结晶的纳米中间体组装模型;(c)印刷薄膜的形貌显微镜图;(d)周期性“结晶-耗尽”物理模型示用意。