2D方法的缺陷更少

提高太阳能电池的效率需要不含杂质和结构缺陷的材料。科学家们在许多学科在KAUST显示2D的有机-无机杂化材料的特征缺陷比厚的3D版本更少。

现代电子技术依赖于能够开发出近乎完美的硅晶体的技术，在原子水平上是完美无缺的。这是至关重要的，因为缺陷和杂质分散电子，因为它们流动，这不利影响材料的电子性能；SMT贴片加工

但杂化钙钛矿，一类激动人心的电子材料，不能使用外延层或硅构造的方法。相反，它们是基于基于解决方案的过程生成的。虽然这使得它们比硅便宜，但它也使纯度变得更难实现，因为缺陷种群和物种对加工条件敏感。

从来自太阳中心一起跨越多个部门的同事，来自多伦多大学的Osman Bakr，证明了二维层状钙钛矿材料的纯度可以达到远高于水平可能比他们的3D对应。“二维混合钙钛矿杂化钙钛矿的大家族的一个亚群，”魏鹏解释说，从Bakr的实验室”，它们可以通过三维钙钛矿结构插入有机阳离子衍生作者和博士学位获得者的领导。”

复合材料是由铅和卤素（如碘）原子和一个有机的组成部分。太阳能电池中的这类材料已经显示出能量转换效率的突破潜力，同时生产成本低，并且可以集成到柔性器件中。这种品质的组合使杂化钙钛矿光电应用的一个令人兴奋的材料。

彭，Bakr和同事们创造了一个由可以在phenethylammonium或铵有机成分的杂化钙钛矿周期层二维材料。使用基于溶液的制造方法，这些层被放置在金电极上，这样团队就可以测量导电率；

他们的测量结果表明，二维材料包含三个数量级少的缺陷比散装杂化钙钛矿。团队提出，这种减少是因为在phenethylammonium大型有机阳离子抑制缺陷的形成过程。

接下来，研究小组证明他们的光电应用材料的潜在的高光探测构建光电导体。这些结果预示着在设计和优化钙钛矿太阳能电池方面的进一步进展。彭说：“未来的深入研究如何抑制缺陷的形成将有助于我们理解和造福设备性能的目标材料工程。