钙钛矿材料在化学处理之后性能提高，修复了黑暗区域
研究人员通过高能成像技术，识别出了钙钛矿材料中的缺陷，并且通过简单的化学处理，消除了这些缺陷，从而提升了太阳能电池的性能。
钙钛矿材料是太阳能研究中发展最快的领域之一。相比于硅基半导体材料，这种材料的太阳能电池转化效率更高、价格更便宜，因此它们能引领太阳能及电子工业大变革。
低廉的制造成本、广泛的使用范围(从太阳能材料到手机以及电脑显示器的发光二极管（LED）都能使用)，使这种材料超高效率的晶体结构在过去的几年内风暴般席卷科学界。
近日，《科学》杂志刊发了一项由华盛顿大学和牛津大学的研究人员共同完成的研究，他们发现，业界一直认为成分均匀的钙钛矿材料，其实是含有缺陷的，通过处理这些缺陷，可以提升太阳能设备的性能。
“在过去四年中，钙钛矿材料是发展最快的光伏材料。”这篇文章的第一作者Dane deQuilettes博士说道，他目前是华盛顿大学的在职学生，导师是华盛顿大学化学系教授以及清洁能源中心的副主任David Ginger。
“在这样短的时间内，钙钛矿材料将太阳能直接转化为电能的能力接近今天的硅基太阳能电池，而这需要后者用50年的时间才能达到。”deQuilettes说道。“但是我们也怀疑是否还有提升的空间。”
用高能成像技术，研究人员发现了影响钙钛矿薄膜充电过程的缺陷，这些缺陷限制了太阳能电池设备的转化效率。据悉，钙钛矿太阳能电池的转化效率目前在20%左右，而硅基太阳能电池的转化效率约为25%。
该研究团队与清洁能源研究所联合，将生物学中广泛使用的共焦光学显微技术应用在半导体技术中。研究人员将荧光照片与电子显微照片结合，识别出了钙钛矿中晶体结构边界处的“黑暗”或性能不佳的区域。他们同时观察到，通过一种简单的化学处理可以将很多这种低效区域“激活”。
这种影像技术带来惊喜的同时，也加速提高了材料的均匀性、稳定性及效率。
“令人惊奇的是，结果显示即使是被称为目前最好或者最高效的钙钛矿薄膜，与它们预期性能相比也是‘糟糕’的。这给将来寻求改进材料的研究人员提供了一个明确的目标。”Ginger说道。
