映射pervoskite太阳能电池磁滞的奥秘

显微镜化验员在德国显示费用稳定在钙钛矿太阳能电池的阳极界面滞后的主要原因之一,其中一个最相关的神秘前沿太阳能电池的研究。

我们今天看到商用太阳能电池用硅技术,具有最佳的性能上限可以实现的。相反,许多研究人员现在已经变成了工作的下一代太阳能电池:钙钛矿。钙钛矿没有上面的限制,但是周围有未解决的问题这些有前途的材料。

其中一个是滞后的问题。钙钛矿的研究人员注意到,当他们测量了功率转换效率测试期间(太阳能电池如何将光转化为可用的权力),结果是取决于他们测量的方向不一致,难以置信的令人沮丧的太阳能电池制造商刚刚想知道他们有多好。

尽管研究近十年了,我们仍然不确定发生了什么。作为Aron沃尔什理论化学家研究太阳能电池材料设计伦敦大学帝国理工学院,英国所言,“我们现在明白钙钛矿太阳能电池是高度动态:原子振动,分子旋转,缺陷和电子迁移行为。我们不知道如何将这些碎片结合在一起的太阳能电池操作期间和滞后。

为斯特凡•韦伯从马克斯·普朗克聚合物研究所,德国,这未知的触发一个永不满足的好奇心:“有奇怪的影响的细胞,我想理解和知道发生了什么。”因此,他的团队着手探索负责滞后。

团队开发出一种新技术,以及巨大的耐心,允许他们首次创建一个真正的时间和空间映射的钙钛矿的细胞是如何工作的。用开尔文力探针显微镜探针固定在一个单点开关偏见的团队跟踪当前的位置。接下来,等待确认后细胞完全放松和检查条件是相同的,这个团队有轻微的移动探测器一个相邻的点,重复了这个实验。数千点后,团队有足够的信息来创建一个视频细胞的行动。

胡安Bisquert很兴奋。Jaume我大学的物理学家的工作在西班牙他还应对光伏太阳能电池的物理原理和造型的解释。他把韦伯的工作描述为“美丽的参考”,并解释说在细胞中,缓慢移动的神秘指控毁坏当地的能量和领域,使计算模型复杂,至少可以说。这是很难想象的。非常困难。但是现在,我们可以看到它!”他说。

Stefan这是杰出的。自2014年以来,你把我们需要的信息。下次做之前。

-胡安Bisquert Sc。(@physolcell)2018年6月1日

测量中观察到的差异,我们称之为滞后源于推迟细胞放松回一个“关闭状态”。这就是为什么在一个方向上的细胞似乎做得更好——它只是关闭更慢和扭曲的结果在同一时间。一些人认为这是一个缓慢的迁移的原因从电极离子在钙钛矿材料的电极。韦伯的工作显示事实并非如此。离子在钙钛矿的运动实际上是非常快的。慢一步似乎让他们远离电极放在第一位。

社区的大消息从我们的工作,我们需要找到稳定的费用究竟是接口,以及我们如何修改这个保证快速释放,”韦伯说。