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我国成功制备超大尺寸钙钛矿单晶 激光材料或迎来新一轮革命

关键词:春翔科技来源:发布时间:2015-11-18

    近日,由中国科学院大连化学物理研究所刘生忠研究员带领的团队与陕西师范大学合作,利用升温析晶法,首次制备出超大尺寸单晶钙钛矿CH3NH3PbI3晶体,尺寸超过2英寸,这是世界上首次报道尺寸超过0.5英寸的钙钛矿单晶。相关结果已在线发表在《先进材料》期刊上。有关专家认为,这一成果有可能推动光电器件的新一轮革命。
研究团队研究发现,相较于薄膜样品,钙钛矿晶体材料具有非常高的结晶质量、更好的光吸收范围和更高的热稳定性,并首次发现该材料在402nm处的发光峰。研究结果表明,这种超大尺寸的单晶体在研发高性能光电器件方面具有很大的商业应用价值。
    相较于多晶钙钛矿薄膜,采用单晶制作的钙钛矿太阳能电池可以获得更好的光电转换效率;同时,由于晶体的完整性和较少的缺陷,单晶器件也具有更佳的稳定性。“由于单晶材料是现代半导体工业、电子工业和光电工业的基础,具有优良性能的钙钛矿单晶材料有可能实现对多晶钙钛矿基器件的革新,推动光电器件的新一轮革命。”
商用太阳能电池产品已经有超过60年的历史并广泛应用于很多领域。尽管太阳能发电技术的成本已经有了大幅降低,但较其他能源供给的价格还是偏高。开发出转换效率高、发电成本低的太阳能电池器件是人类一直追寻的目标。
    近年来的研究发现,具有钙钛矿晶体结构的甲氨基卤化铅材料由于具有很高的光吸收系数、很长的载流子传输距离、非常少的缺陷态密度等特质,在光伏材料、激光材料和发光材料等方面有极大的应用价值,成为国际上极为重要的研究热点材料之一。
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