抑制钙钛矿晶体结构不稳定的有效方法被找到，未来应用前景广阔

由于钙钛矿独特的晶体结构可以很容易地由多种元素合成，所以钙钛矿引起了广泛的关注。科学家们已经设计出了一系列有趣的钙钛矿晶体，这些晶体在超声波机器、传感器、激光和存储芯片等技术中都很有用。

由金属卤化物钙钛矿晶体制成的太阳能电池特别有前途。它们比使用硅的电池薄500倍，硅是太阳能技术自1950年代以来一直依赖的材料，这意味着生产成本可以保持在较低水平。

它们也更加灵活和高效。在科学家们研究它们的短短十年里，它们的转化效率已经飙升到25%左右。相比之下，硅基电池用了40年才达到同样的效率。

当然这一切并不是一帆风顺的。“当太阳照射在这些材料上时，不同的卤化物往往在空间上分离，这显然降低了它们的用途，”悉尼大学材料科学家、新论文的合著者阿萨夫威德默·库珀解释道。

单一混合卤化物钙钛矿晶体的扫描共焦显微镜图像，显示了混合（绿色）和分离（红色）区域的发射。

澳大利亚的研究人员可能已经克服了全球开发下一代钙钛矿太阳能电池的重大障碍。

一次偶然的观察和快速的跟踪使来自激子科学研究中心的一个团队解决了当材料暴露在阳光下时所引起的基本稳定性问题。

在《自然材料》杂志上发表的一篇论文中，他们的突破意味着这种材料可以在不改变理想成分的情况下保持稳定。

这种对精心排列成分的破坏会干扰材料对某些波长的吸收，并影响其效率和载流子传导。对于一种经常暴露在阳光下的材料来说，这是一个关键需要解决的问题。

解决方案？

在他们的论文中，研究人员描述了高强度光是如何真正消除由低强度光引起的破坏的。他们在进行一项无关紧要的测量时，意外地观察到了这种影响，但研究小组很快意识到他们偶然发现了重要的东西。

由悉尼大学的斯特凡诺·贝尔纳迪领导的计算模型有助于阐明这一惊人观测的意义。

他解释说：“我们发现，随着激发强度的增加，离子晶格中的局部应变开始合并在一起，这是导致分离的原始原因。”。

其他研究小组试图通过调整金属卤化物钙钛矿的成分或改变材料的尺寸来解决这个问题。这样做的复杂性和投入会很大。

来自墨尔本大学的联合研究者克里斯·霍尔说：“我们展示的是，你可以在你想用的状态下，将这种材料用于太阳能电池。你需要做的就是把更多的光聚焦到它上面。”

这项研究解决了钙钛矿基太阳能研究面临的一个关键问题，在其实际应用中将会进行诸多测试，以确定这项研究成果的价值。