科学家发现隐藏的“电荷陷阱”,可能会减慢下一代太阳能和电子材料的速度

康奈尔大学的一组研究人员在一种有前途的混合钙钛矿材料中发现了一个令人惊讶的问题。这一发现可以帮助科学家为未来技术制造更好的材料,包括太阳能电池、能量收集设备和先进电子产品。近年来,混合钙钛矿引起了人们的极大兴趣,因为它们在……方面非常高效。科学家发现隐藏的“电荷陷阱”,可以减缓下一代太阳能和电子材料的速度,这一点首先出现在《Knowridge Science Report》上。

来源:Knowridge科学报告

康奈尔大学的一组研究人员在一种有前途的混合钙钛矿材料中发现了一个令人惊讶的问题。

这一发现可以帮助科学家为未来技术制造更好的材料,包括太阳能电池、能量收集设备和先进电子产品。

近年来,混合钙钛矿引起了人们的极大兴趣,因为它们能够有效地移动电荷,并且制造成本相对较低。

它们已经被探索用于太阳能电池板、发光设备、传感器和将热能转化为电能的热电系统。

这些材料具有层状结构。它们由被有机分子层隔开的无机半导体层制成。

科学家们一直在尝试通过改变层间的有机分子来改善电流在这些材料中的流动方式。

一种有前途的方法是使用称为共轭有机配体的特殊分子。这些分子含有可以相对自由移动的电子,因此研究人员相信它们将帮助电荷更容易地穿过材料。

从理论上讲,这应该会增加导电性并改善性能。

然而,康奈尔团队发现了一些完全出乎意料的事情。

研究人员比较了两种不同的钙钛矿结构。一种含有据称有益的共轭分子,而另一种则使用更传统的绝缘有机材料。

令他们惊讶的是,含有共轭分子的材料表现更差。其电导率比含有绝缘分子的材料低十倍以上。

科学家们甚至对这两种材料进行了化学修饰,以增加可用于传导的载流子数量。然而意想不到的结果还是一样。

他们的分析揭示了问题所在。

有时,理解某件事失败的原因恰恰为未来的突破打开了大门。