俄印科学家研发出全球第一种工业合成高度稳定钙钛矿的方法

俄印科学家研发出全球第一种工业合成高度稳定钙钛矿的方法

来自俄罗斯乌拉尔联邦大学的科学家与印度科学家共同研发出全球第一种工业合成高度稳定钙钛矿的方法。研究作者表示,钙钛矿是一种被《科学》杂志认为是能源和电子领域的突破性材料,此次研发的方法将开辟高效利用钙钛矿的可能性。相关研究结果发表在《半导体工艺材料科学》期刊上。

钙钛矿是类似立方晶体结构类的矿物,自2012年以来,钙钛矿作为有潜力的新材料被全球科研人员广泛研究,尤其是在太阳能领域。目前,钙钛矿电池的效率已经达到约25%,可与半导体媲美,且制造技术简单。从纸到布料都可以成为钙钛矿材料的基底。但现有的生产方法不能保证钙钛矿材料的稳定性,在室温下,钙钛矿薄膜会在几个小时内降解,因此钙钛矿的实际应用仍然受到限制。

乌拉尔联邦大学科研人员发现,由他们研发的钙钛矿粉末具有很高的稳定性,在一年的观察期内,这种材料的特性没有发生改变,完全适合于技术使用。

研究作者、乌拉尔联邦大学磁学和磁纳米材料教研室研究员库马尔·马纳瓦兰表示,通过高温反溶剂化学处理方法,他们成功合成了一系列钙钛矿粉末:MAPbI3,MAPbBr3,FAPbI3,FAPbBr3,CsPbI3和CsPbBr3。他称:“这种大规模生产钙钛矿的方法非常简单,并且不需要花费很多时间。”

库马尔·马纳瓦兰说,通过研究发现,高结晶度和缩小晶粒边界提高了钙钛矿材料的稳定性,这为未来充分利用这种材料提供了良好的机遇。他称:“事实上,我们是第一个找到大规模生产钙钛矿方法的团队。”

据悉,在研发过程中,乌拉尔联邦大学的专家还研究了钙钛矿的结构、光学和形态学等方面特性,并首次研究了钙钛矿随温度变化的情况。今后,研究团队还计划完善技术来实现商业应用。

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