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06-18
钙钛矿对缺陷具有非常高的容忍度。
剑桥大学的研究人员揭开了其背后的神秘面纱，这对于太阳能来说非常重要。
对光伏组件未来效率的潜在影响是巨大的。
使用新的显微镜方法，研究人员“首次”观察到钙钛矿材料及其对结构缺陷的耐受性。
研究人员得出的结论是，有两种形式的无序同时发生：电子无序和化学无序。
研究人员表示，正是化学紊乱将电荷载流子从这个“陷阱”中转移出来，从而减轻了缺陷引起的电子紊乱。
剑桥大学博士生、该研究的主要作者凯尔·弗洛纳 (Kyle Frohna) 表示：“我们发现化学无序是一种‘好’无序，可以将电荷载流子从它们可能落入的陷阱中转移出来，从而减轻“材料结构的异质性可能会导致微观陷阱，从而降低光伏性能，但即使受损，钙钛矿仍然表现出与多晶硅替代品相似的效率水平。
事实上，该小组的早期研究表明，无序、更混乱的结构可以提高钙钛矿材料的性能。
这些发现将使该小组和该领域的其他人能够进一步研究、探索和完善钙钛矿电池制造方法，以最大限度地提高组件转换效率。
在过去的十年中，钙钛矿材料已成为硅基太阳能模块的有前途的替代品。
制造它们所需的铅盐丰富且便宜，它们可以用液体墨水制成，然后印刷以产生材料的薄膜。
相比之下，生产多晶硅模块所需的高度有序的晶圆结构需要大量的电力和时间。
因此，太阳能领域的许多公司正在评估钙钛矿材料的潜在应用。
美国能源部为钙钛矿开发研究提供了资金，东芝等公司也在探索如何最大限度地利用这种材料。
研究人员还与剑桥大学卡文迪什实验室、英国迪德科特钻石光源同步辐射设施和日本冲绳科学技术研究所合作。
研究人员使用几种不同的显微镜技术进行多模态显微镜观察钙钛矿薄膜中的相同区域。
剑桥大学化学工程与生物技术系皇家工程院研究员 Miguel Anaya 表示：“这种方法使我们能够找到纳米级优化的新方法，最终为目标应用提供更好的性能。
”剑桥大学能源系助理教授 SamStranks 表示，这项研究“揭示了可能具有类似特性的新型半导体的设计蓝图，即可以利用无序态来调整性能。
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