鈣鈦礦發展的新途徑

2020-11-22 北極星太陽能光伏網

北極星太陽能光伏網訊:因具有卓越的光吸收特性、原料豐富、成本低廉、高效率等一系列優勢，鈣鈦礦太陽能電池引起了全球光伏行業的廣泛關注。但是關於鈣鈦礦材料的分子特性以及為什麼這種結構能很好地應用於太陽能電池的化學解釋仍未給出，而了解鈣鈦礦材料內部的化學構造和工作機理卻極為重要，這可以為以後運用進行指導優化。

（來源：微信公眾號「光伏測試網」）

Ames實驗室研究人員開發了一種方法，該方法使用超快光脈衝來研究鈣鈦礦中原子級的工作機理。

近日，美國Ames實驗室研究小組發現，以每秒數萬億個周期的強大光脈衝來引發材料中的量子運動，並使用第二光脈衝能夠捕獲材料中「 Rashba效應」的圖像，這證明鈣鈦礦材料中存在原子級現象。

Ames實驗室研究小組利用甲基銨碘化鉛（CH3NH3PbI3）設計了一種研究這種材料量子行為的新方法。這使他們能夠證明存在一種稱為Rashba效應的機制，這種現象涉及電子繞原子核旋轉時的動量和自旋。

團隊的發現解決了有關Rashba效應存在的爭論：它們確實存在於散裝金屬滷化物鈣鈦礦材料中。美國Ames實驗室研究小組高級科學家王紀剛表示，通過操縱原子和電子的量子運動來設計Rashba分裂帶，該效應被隨機局部波動隱藏，這是該效應的一次重大飛躍。

王紀剛補充道，這一發現為研究人員利用量子控制和超快工程來影響Rashba效應開闢了進一步的可能性，其中可能包括優化光伏應用材料，將為光伏創造新的機會。


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