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钙钛矿中的氯的枯竭和浓缩观察到x射线光谱

2015年7月15日|新闻
通过伊恩·迈克尔
x射线光谱显示钙钛矿/二氧化钛界面附近的氯浓度高于在其他钙钛矿的电影。信贷:d·斯塔尔/ HZB

x射线光谱在半岛综合体育官方APP下载德甲贝茜二世揭示了非齐次的氯分布在一个特殊的类钙钛矿材料。钙钛矿的发现可以帮助提高效率薄膜太阳能电池通过控制处理优化氯分布。2012年业绩的突破后,一种新的有机-无机太阳能电池的吸收材料引起了全世界的关注。这些有机金属卤化物钙钛矿是低成本,易于处理和高效的太阳能能量转换:潜力巨大的能量转化效率高达20.1%已经被报道。开创性的工作已经由亨利Snaith)集团在英国牛津大学。

氯会消失

最优性能的这些设备已经达到methylammonium卤化铅吸收器使用氯和碘的混合物。尽管典型chlorine-to-iodine浓度比率为0.66在最初的前体溶液,钙钛矿电影含有很少或根本没有氯。根据处理程序,氯会枯竭,而碘原子留在材料。然而,氯似乎受益的效率吸收材料,但它仍不理解如何以及为什么。

深层分析

现在,一组HZB科学家分析了样本Snaith)组和氯是如何分布在公布钙钛矿吸收器层。他们用x射线光谱在BESSY-II设施调查氯在混合卤的分布,有机-无机杂化钙钛矿吸收层。与硬x射线光电子能谱(HAXPES)实验在KMC-1 bea半岛综合体育官方APP下载德甲mline他们探索钙钛矿层的表面,发现几乎没有氯在地表附近。用不同的方法,荧光产额x光吸收光谱(FY-XAS),他们探索更深入层次的样本。半岛综合体育官方APP下载德甲“我们已经观察到更高浓度的氯在钙钛矿/ TiO附近2界面比其他薄膜”,大卫·斯塔尔发表的第一作者能源与环境科学解释说。

氯能提高效率

氯可能发挥作用在降低空置率的影响,有利于重组和电荷载体损失,或提供一个更好的模板来种植钙钛矿的电影。“这些结果可能有助于了解氯的明显的有利影响钙钛矿太阳能电池设备性能和可能提供路线设备优化,”马库斯酒吧,HZB团队负责人说,“最终目标是使用这些知识来裁剪沉积过程和材料成分来实现特定的属性;也许完全了解氯的有益作用的Pb-based钙钛矿材料,我们可以克服的一些困难参与取代铅有毒物质少。”

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