通过钻石光源 图片展示了该团队首次能够描述的几种现象，包括一系列晶界、扩展的平面缺陷、堆垛层错和非钙钛矿材料的局部夹杂物
学分:钻石光源和牛津大学 一种新的技术已经被开发出来，这种技术第一次允许对混合光活性钙钛矿薄膜进行可靠的原子分辨率成像
这些图像对于提高太阳能电池材料的性能有着重要的意义，并且拓宽了对这些技术上重要的材料的理解
这一突破是由牛津大学和钻石光源的联合团队实现的，他们刚刚发表了一篇新论文，将于10月30日在《科学》杂志上发表，题为“金属卤化物钙钛矿的原子尺度微结构
" 利用牛津大学材料系的电子物理科学成像中心E02显微镜和ARM200显微镜，该团队开发了一种新技术，使他们能够以原子分辨率对混合光敏钙钛矿薄膜成像
这让他们对自己的原子构成有了前所未有的了解，并为他们提供了其他任何技术都无法看到的信息
医生
牛津大学物理系的马蒂亚斯·乌尔勒·罗斯曼解释说:“这是在最基本的原子水平上对这些重要的太阳能电池材料进行成像并理解的最后一步
这是一项重大的发现，尽管这些材料是过去八年来世界上研究最深入的材料之一，但以前从未成功完成过
在电子束照射下，这种材料的损坏速度快得令人难以置信，所以我们不得不将电子剂量降低到探测器所能记录的极限
事实上，损害发生得如此之快，以至于在“正常”成像条件下，损害是在你意识到之前发生的
这意味着可能有相当多的文献是基于材料的损坏版本进行观察的，而不是基于实际的太阳能电池
" 这些特殊钙钛矿令人印象深刻的性能背后的机制还没有被完全理解，但是它们很可能依赖于它们独有的原子级特性
医生
爱普生首席电子显微镜专家克里斯·艾伦说:“以原子分辨率成像束敏感材料极具挑战性，因为高能电子往往会损坏样品，改变其原子结构
通过采用一种通常不与低电子剂量成像相关的成像技术，牛津大学和爱普生公司的科学家之间的这种合作在这类重要的材料上实现了前所未有的分辨率
这不仅回答了关于杂化钙钛矿原子结构的问题，也为许多其他束敏感材料的研究开辟了道路
" 这篇论文回顾了现在可以用于材料成像的条件的组合，以及在这些材料中从未观察到的微观特性的图像
该团队称这是革命性的，因为它让科学家能够精确地研究电影的局部构成，具有原子精度和准确度
这种技术被广泛用于研究其他材料，但是由于光活性钙钛矿的显著不稳定性，特别是在电子束下，这对于混合钙钛矿直到现在都是不可能的
“使用我们的方案，我们已经能够描述晶界的确切原子性质，这是钙钛矿太阳能电池最不为人知的方面之一，也描述了一系列全新的晶体缺陷，这些缺陷可能对太阳能电池器件的宏观性能产生重大影响
你可以说我们现在已经开启了理解这些令人兴奋的材料的下一个层次的能力
虽然我们还不知道这对这些太阳能电池的发展意味着什么，但研究人员现在可以给出明确的答案，而不是在试图回答钙钛矿太阳能电池材料微观特性的问题时进行有根据的猜测
回答这些问题将是一个巨大的进步，引导该领域向更好的太阳能电池发展，或许还能防止气候灾难
罗斯曼
该团队的新技术使他们能够观察到一系列与混合钙钛矿有关的全新现象，包括重要的性质，如晶界和其他界面的精确组成，这些是其他技术无法解决的
此外，该团队观察到一系列晶体学缺陷，这些缺陷从未被认为是混合钙钛矿，并且在其他太阳能电池材料中被认为对整体性能非常有害
消除这些缺陷对于高性能很重要，但是直到现在，还不可能可靠地识别它们的存在
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