(Nanowerk新闻)提高太阳能电池的效率要求不含杂质和结构缺陷的材料。在KAUST的许多学科中，科学家已经证明了二维有机-无机杂化材料的缺陷远比厚的3D版本少得多。
现代电子技术依靠的技术可以发展几乎完美的硅晶体;完美无瑕的原子水平。这是至关重要的，因为缺陷和杂质会将电子分散，从而对材料的电子性能产生不利影响。
但是混合的perovskites，一种令人兴奋的电子材料，不能使用为硅开发的外延层或层方法来建造。相反，它们是使用基于解决方案的过程产生的。虽然这使得它们比硅更便宜，但它也使纯度更难实现，因为缺陷种群和物种对加工条件很敏感。
奥斯曼•克尔KAUST太阳能中心和多个部门的同事一起在KAUST和多伦多大学,证明二维层钙钛矿材料可以实现水平的纯度更高的比是可能的3 d对应(纳米快报,“二维混合单一钙钛矿晶体超低self-doping”)。
“二维混合的perovskites是大型混合钙钛矿家族的一个子群，”来自Bakr实验室的主要作者和博士学位获得者Wei Peng解释道，“它们可以通过在三维的钙钛矿结构中插入大型有机碳来获得。”
混合的perovskites由铅和卤化物(如碘)原子和有机成分组成。这类材料在太阳能电池中已经显示出了突破性的能量转换效率，同时具有低的生产成本和在柔性设备中集成的可能性。这种结合的特性使混合的perovskites成为一种令人兴奋的光电应用材料。
彭、巴克尔和同事们制作了一种二维材料，它是由一种具有有机成分的混合的perovskites的周期性层组成的，它的组成部分是苯乙胺或者甲基铵。使用一种基于解决方案的制作方法，将层置于金电极上，这样团队就可以测量电导率。
他们的测量结果表明，2D材料所包含的缺陷比体积混合的perovskites少了三个数量级。研究小组认为，这种还原作用是由于在结晶过程中，苯乙胺的大有机阳离子抑制了缺陷的形成。
接下来，研究小组通过建立具有高光探测能力的光电导体，展示了他们的光电应用材料的潜力。这些结果预示着设计和优化钙钛矿太阳能电池的进一步发展。“未来深入研究如何抑制缺陷的形成将有助于我们的理解和效益目标材料工程，”彭说。
——文章发布于2017年8月13日
