来自外来晶体半导体的光可以产生更好的太阳能电池

根据罗格斯领导的一项发表在《今日材料》(Materials Today)杂志上的研究，科学家们发现了一种控制奇异晶体半导体发出的光的新方法，这可能导致更高效的太阳能电池和其他电子技术的进步。

他们的发现涉及到一种叫做杂化钙钛矿的晶体，这种晶体由有机和无机材料联锁而成，它们在太阳能电池中显示出了巨大的应用前景。这一发现还可能导致新型电子显示器、传感器和其他由光激活的设备的出现，并以更低的成本提高光电子产品的生产效率。光电子产品利用光。

罗格斯领导的研究小组发现了一种控制钙钛矿被激光激发时发出的光(称为光致发光)的新方法。通过调节施加在晶体表面电极上的电压，混合钙钛矿晶体发出的光的强度可以提高100倍。

”我们所知,这是第一次的光致发光材料一直是可逆地与电压控制如此大的程度上,“说Vitaly Podzorov资深作者的物理学和天文学教授罗格斯大学艺术与科学学院16不伦瑞克。“以前，要改变光致发光的强度，你必须改变温度或对晶体施加巨大压力，这既麻烦又昂贵。我们可以在一个小型的电子设备内，在室温下完成这项工作。”

像钙钛矿这样的半导体具有介乎导电金属和非导电绝缘体之间的特性。它们的导电性可以在很宽的范围内调节，这使得它们对于所有现代电子产品来说都是不可或缺的。

Podzorov说:“我们今天所享受的所有奇妙的现代电子产品和技术，无论是智能手机、记忆棒、功能强大的电信和互联网、高分辨率的相机，还是超级计算机，在很大程度上都是由于几十年来对半导体物理的艰苦研究才成为可能的。”

理解光致发光对于设计控制、产生或检测光的设备(包括太阳能电池、LED灯和光传感器)非常重要。科学家们发现晶体中的缺陷减少了光的发射，施加电压可以恢复光致发光的强度。

波佐罗夫说，与标准的商用硅基太阳能电池相比，混合钙钛矿效率更高、更容易制造、成本更低，这项研究可能有助于使其得到广泛应用。他说，下一步的一个重要工作是研究不同类型的钙钛矿材料，这可能会产生更好、更有效的材料，在这种材料中，光致发光可以控制在更大范围的强度或更小的电压。

这项研究的主要作者是罗格斯大学物理与天文系的Hee Taek Yi，研究助理教授Sylvie Rangan和系主任Robert A. Bartynski。明尼苏达大学和达拉斯德克萨斯大学的研究人员参与了这项研究。