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與傳統(tǒng)太陽能電池相比，鈣鈦礦在轉(zhuǎn)換效率方面顯示出巨大的潛力，因而作為下一代太陽能電池一持續(xù)被研究人員關注著。同時，盡管鈣鈦礦在效率上可能有很大的飛躍，但事實證明，保持電池的所有元素穩(wěn)定和工作秩序依然是一項具有挑戰(zhàn)性的任務。

陳根：鈣鈦礦的潛力與困境，下一代太陽能電池的破局

近日，澳大利亞的科學家們偶然發(fā)現(xiàn)了解決其中一個關鍵原因的方法，即可以利用高強度光來避免通常困擾電池性能的變形。

在新研究中，研究人員重點研究了一種鈣鈦礦太陽能電池，這種鈣鈦礦太陽能電池利用了一類稱為混合鹵化物鈣鈦礦的材料，與此前的設計相比，它對水分，紫外線和高溫具有更好的耐受性，并被譽為“范式轉(zhuǎn)變”。但是混合鹵化物鈣鈦礦也面臨穩(wěn)定性問題，經(jīng)常遇到所謂的光誘導相分離。

當包括陽光在內(nèi)的光線撞擊細胞并使其精細排列的元素變形時，就會發(fā)生這種情況。這反過來又損害了電池吸收光的能力，從而也影響了其性能。

然而，在研究中，研究人員意外發(fā)現(xiàn)，當增加激發(fā)強度，離子晶格中的局部應變，這是分離的原始原因，人體高強度的光反而使它們?nèi)诤显谝黄?，完全避免了致命的變形?br />
這意味著，在正常的陽光充足的日子里，強度很低，以至于這些變形仍然是局部的。但是，如果找到一種方法將激發(fā)增加到某個閾值以上，例如使用太陽能濃縮器，則能夠使分離消失。

這些發(fā)現(xiàn)的意義是顯著的，這為用光強度控制局部鹵化物離子組成的能力，并為在濃縮器和串聯(lián)太陽能電池以及高功率發(fā)光器件和光存儲器應用中，使用混合鹵化物鈣鈦礦提供了機會。

其研究結(jié)果已發(fā)表在自然上。 

原標題：鈣鈦礦的潛力與困境，下一代太陽能電池的破局