鈣鈦礦發(fā)展的新途徑

:因具有卓越的光吸收特性、原料豐富、成本低廉、高效率等一系列優(yōu)勢(shì)，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池引起了全球光伏行業(yè)的廣泛關(guān)注。但是關(guān)于鈣鈦礦材料的分子特性以及為什么這種結(jié)構(gòu)能很好地應(yīng)用于太陽(yáng)能電池的化學(xué)解釋仍未給出，而了解鈣鈦礦材料內(nèi)部的化學(xué)構(gòu)造和工作機(jī)理卻極為重要，這可以為以后運(yùn)用進(jìn)行指導(dǎo)優(yōu)化。

（來(lái)源：微信公眾號(hào)“光伏測(cè)試網(wǎng)”）

Ames實(shí)驗(yàn)室研究人員開發(fā)了一種方法，該方法使用超快光脈沖來(lái)研究鈣鈦礦中原子級(jí)的工作機(jī)理。

近日，美國(guó)Ames實(shí)驗(yàn)室研究小組發(fā)現(xiàn)，以每秒數(shù)萬(wàn)億個(gè)周期的強(qiáng)大光脈沖來(lái)引發(fā)材料中的量子運(yùn)動(dòng)，并使用第二光脈沖能夠捕獲材料中“ Rashba效應(yīng)”的圖像，這證明鈣鈦礦材料中存在原子級(jí)現(xiàn)象。

Ames實(shí)驗(yàn)室研究小組利用甲基銨碘化鉛（CH3NH3PbI3）設(shè)計(jì)了一種研究這種材料量子行為的新方法。這使他們能夠證明存在一種稱為Rashba效應(yīng)的機(jī)制，這種現(xiàn)象涉及電子繞原子核旋轉(zhuǎn)時(shí)的動(dòng)量和自旋。

團(tuán)隊(duì)的發(fā)現(xiàn)解決了有關(guān)Rashba效應(yīng)存在的爭(zhēng)論：它們確實(shí)存在于散裝金屬鹵化物鈣鈦礦材料中。美國(guó)Ames實(shí)驗(yàn)室研究小組高級(jí)科學(xué)家王紀(jì)剛表示，通過操縱原子和電子的量子運(yùn)動(dòng)來(lái)設(shè)計(jì)Rashba分裂帶，該效應(yīng)被隨機(jī)局部波動(dòng)隱藏，這是該效應(yīng)的一次重大飛躍。

王紀(jì)剛補(bǔ)充道，這一發(fā)現(xiàn)為研究人員利用量子控制和超快工程來(lái)影響Rashba效應(yīng)開辟了進(jìn)一步的可能性，其中可能包括優(yōu)化光伏應(yīng)用材料，將為光伏創(chuàng)造新的機(jī)會(huì)。