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9月20日，中科院大連化物所研究員金盛燁團隊在金屬有機鈣鈦礦太陽能電池中載流子動力學(xué)研究工作中取得新進展，成功發(fā)現(xiàn)了鈣鈦礦太陽能電池中鈣鈦礦—電極界面載流子提取效率的微觀非均勻分布是限制電池效率的因素之一，相關(guān)研究發(fā)表于《德國應(yīng)用化學(xué)》。

鈣鈦礦膜表面微觀形貌的非均一性對薄膜光電性質(zhì)有很大的負面影響，但其影響機制并不清楚。因此，探究鈣鈦礦薄膜微觀形貌的非均勻性對載流子壽命、遷移率以及電池性能的影響對于提高太陽能電池效率非常必要。

該團隊利用時間分辨熒光掃描成像系統(tǒng)，在亞微米空間尺度上實現(xiàn)了對微觀區(qū)域載流子壽命，晶粒內(nèi)部和晶粒之間的載流子擴散系數(shù)，晶粒內(nèi)載流子遷移距離和載流子提取效率的直接成像測量。發(fā)現(xiàn)在高質(zhì)量鈣鈦礦多晶薄膜中，晶粒內(nèi)部載流子擴散速率很快，與大塊鈣鈦礦單晶材料相近，載流子壽命較長，在不同大小和形狀的晶粒之間的分布是非常均一的。由此證明鈣鈦礦膜表面微觀形貌的非均一性會損害薄膜光電性質(zhì)的推斷不完全正確。但是，當(dāng)鈣鈦礦薄膜表面負載電子層和空穴傳輸層的時候，由于在鈣鈦礦和電子（空穴）受體界面存在的缺陷，不同晶粒表面載流子提取效率存在很大的差異，這很可能是限制太陽能電池效率進一步提高的關(guān)鍵因素。