编者按：世界各地的团队正在密切关注钙钛矿太阳能电池的开发。重点是所谓的金属 - 有机杂化钙钛矿，其晶体结构由无机元素如铅和碘以及有机分子组成。

完全无机钙钛矿半导体如CsPbI3具有与杂化钙钛矿相同的晶体结构，但含有诸如铯的碱金属而不是有机分子。这使得它们比混合钙钛矿更稳定，但通常需要在非常高的温度下进行额外的生产步骤 - 几百摄氏度。因此，迄今为止，无机钙钛矿半导体难以集成到不能承受高温的薄膜太阳能电池中。由Thomas Unold博士领导的团队现已成功地在中等温度下生产无机钙钛矿半导体，因此它们也可能在未来用于薄膜电池。

物理学家设计了一个创新实验，他们在一个样本中合成并分析了许多材料组合。使用碘化铯和碘化铅的共蒸发，它们产生薄的CsPbI3层，系统地改变这些元素的量，而基板温度低于60摄氏度。

“像这样的组合研究方法使我们能够比传统方法更快地找到新材料系统的最佳生产参数，而传统方法通常需要为100种不同的成分生产100个样品，”Unold解释说。通过在合成期间的仔细分析和随后的光电性质测量，他们能够确定薄膜的组成如何影响材料性质。

他们的测量表明，材料的结构和重要的光电特性对铯与铅的比例敏感。因此，过量的铯促进了稳定的钙钛矿相，具有良好的迁移率和电荷载体的寿命。

与HZB Young Investigator Group of Steve Albrecht教授合作，这些优化的CsPbI3层用于展示钙钛矿太阳能电池，初始效率超过12%，稳定性能接近11%，超过1200小时。“我们已经证明，无机钙钛矿吸收剂如果能够充分生产，也可能适用于薄膜太阳能电池。我们相信还有很大的进一步改进空间，”Unold说。





原标题：用于薄膜太阳能电池的无机钙钛矿吸收剂