斯坦福大學和DOE的發(fā)現(xiàn)為鈣鈦礦電池研究帶來新思路

鈣鈦礦（perovskite）太陽能電池是近年出現(xiàn)的新型薄膜電池，晶格通常呈或八面體形狀，分子通式為ABX3。鈣鈦礦太陽電池以其良好的光吸收、較優(yōu)異的光電轉(zhuǎn)化率、原料豐富、成本低廉、生產(chǎn)環(huán)保等優(yōu)點成為近年研究的熱點。

在由斯坦福大學代表美國能源部(DOE)運作的SLAC國家加速器實驗室中，科學家們已經(jīng)能夠觀察到光射到鈣鈦礦薄膜時的行為，并且有了一些意想不到的發(fā)現(xiàn)，可以解釋鈣鈦礦材料所展示出的高轉(zhuǎn)換效率，甚至還能讓科學家們將其推進一步。

研究人員利用功能強大的“電子攝像機”來觀察一個碘、鉛和甲基銨原型材料中的原子運動。錄像顯示鈣鈦礦中某些原子以一種非同尋常的方式在超短時間內(nèi)對光做出反應。研究人員發(fā)現(xiàn)，在激光脈沖過后的萬億分之一秒之內(nèi)，碘原子以每個鉛原子為中心旋轉(zhuǎn)，將一個個八面體從規(guī)則形狀切換成扭曲狀態(tài)。這種反應可以允許電荷通過缺陷轉(zhuǎn)移，并保護它們不被困在材料中，從而提高了效率。

專家認為，光致激發(fā)后原子運動細節(jié)方面的知識，供應了鈣鈦礦材料性能方面的新信息，能為此類材料的開發(fā)供應新指南。

目前對鈣鈦礦太陽能電池的研究重要集中在晶體結(jié)構(gòu)上升時減少缺陷的方法上，上述研究成果可以把研究推向一個新的方向。