剑桥大学揭示钙钛矿太阳能电池纳米结构关键机制
2025-06-27 11:59
来源:剑桥大学化学工程与生物技术系
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英国剑桥大学化学工程与生物技术系研究团队近日在《自然纳米技术》发表封面文章,通过国际合作研究揭示了铅卤化钙钛矿中动态纳米畴对太阳能电池性能的关键影响。这项突破性发现为开发新一代高效稳定的光伏材料提供了重要理论依据。现象学X射线漫散射模型揭示立方MAPbBr3 中三种局部倾斜八面体纳米畴

研究由CEB光电材料和器件光谱组的Milos Dubajic和Sam Stranks教授共同领导,联合伦敦帝国理工学院、悉尼新南威尔士大学、科罗拉多州立大学等国际机构,并利用了澳大利亚、英国和德国多个同步加速器设施的先进表征技术。团队首次系统阐明了钙钛矿材料中纳米尺度动态结构的形成机制及其对光电转换过程的影响规律。

"我们发现这些纳米畴的动态特性直接影响电子激发和传输效率,"Dubajic表示。通过精确调控这些微观结构,研究人员成功优化了材料的电荷分离和传输性能。实验数据显示,基于这一发现设计的钙钛矿薄膜具有更优异的光电转换效率和环境稳定性。

Stranks教授指出:"这项基础研究将显著加速钙钛矿太阳能技术的产业化进程。理解纳米尺度结构-性能关系,使我们能够开发出更具商业竞争力的可再生能源解决方案。"研究团队已着手将相关成果应用于新型光伏器件的开发。

更多信息: Milos Dubajic 等人,《动态纳米域决定铅卤化物钙钛矿的宏观特性》,《自然纳米技术》 (2025)。期刊信息: 《自然纳米技术》

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