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上海光機(jī)所在鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的極化子動(dòng)力學(xué)研究方面取得進(jìn)展

發(fā)布:cyqdesign 2023-02-20 23:02 閱讀:2107
近期,中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所強(qiáng)場(chǎng)激光物理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室杜鵑研究員團(tuán)隊(duì)與國(guó)科大杭州高等研究院和重慶大學(xué)合作,在鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的極化子動(dòng)力學(xué)研究方面取得進(jìn)展,相關(guān)成果以“Real-Time Observation of the Buildup of Polaron in α-FAPbI3”為題發(fā)表于Nature Communications。 ~ #jnkD  
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有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦(HOIPs)是近年來(lái)備受關(guān)注的一類(lèi)半導(dǎo)體材料,相關(guān)光伏器件的光電轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)達(dá)到了26%以上。同時(shí),極化子的形成(即載流子與晶格之間的強(qiáng)耦合過(guò)程)被認(rèn)為對(duì)雜化有機(jī)-無(wú)機(jī)鹵化物鈣鈦礦的光電性能起著至關(guān)重要的作用。因此,對(duì)有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦的相關(guān)研究有利于進(jìn)一步提高鈣鈦礦太陽(yáng)能電池等器件的光電轉(zhuǎn)換效率。 (M?VB*sm0  
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研究人員在利用時(shí)間分辨太赫茲光譜研究了極化子遷移率的A位調(diào)控基礎(chǔ)之上(Journal of Energy Chemistry 76, 175-180, 2023),提出在極化子的形成過(guò)程-亦即晶格振動(dòng)與光生載流子強(qiáng)耦合過(guò)程中,存在著亞皮秒(10-12次方秒)非諧耦合,根據(jù)麥克斯韋方程組,能夠輻射相應(yīng)聲子頻率的電磁波。隨后,研究人員成功在-FAPbI3薄膜中實(shí)現(xiàn)了對(duì)極化子形成過(guò)程中的太赫茲輻射進(jìn)行探測(cè)與操控。該實(shí)驗(yàn)成果不僅實(shí)時(shí)觀測(cè)了HOIPs中的極化子形成過(guò)程,而且還發(fā)現(xiàn)了一種新的與A位陽(yáng)離子轉(zhuǎn)動(dòng)相關(guān)的極化子模式,為基于HOIPs的太陽(yáng)能電池中的熱載流子利用提供了重要的基礎(chǔ)研究支撐。 J8B0H1