激子科学卓越中心 单一混合卤化物钙钛矿晶体的扫描共焦显微镜图像，显示混合(绿色)和分离(红色)区域的发射
中心区域暴露在强光下，导致该区域的卤化物离子混合，产生绿色(540-570纳米)荧光
红色发射(& gt660 nm)是由低强度共焦显微镜扫描激光驱动的相分离钙钛矿形成的
荣誉:ARC激子科学卓越中心 澳大利亚的研究人员已经解决了阻碍下一代钙钛矿太阳能电池广泛应用的根本挑战
金属卤化物钙钛矿是一类有机-无机杂化材料，为高效太阳能光伏发电、发光器件和快速x光探测器提供了一种廉价、灵活且极具前景的途径
然而，自从在过去十年中获得突出地位以来，钙钛矿材料给科学家和工程师带来了几个问题，阻碍了它们在商业应用中的广泛使用
其中之一是光诱导的相分离，其中光照，如阳光，破坏了混合卤化物钙钛矿中仔细排列的元素组成
这反过来导致材料的带隙不稳定，干扰吸收的光的波长，同时降低电荷载流子传导和器件的效率
然而现在，一个不太可能的解决方案被发现了
激子科学卓越研究中心的成员已经表明，高强度的光可以消除低强度光造成的破坏，这种方法可以用来主动控制材料的带隙
研究结果已经发表在《自然材料》杂志上
医生
克里斯·霍尔是墨尔本大学特雷弗·史密斯教授团队的一员
莫纳什大学乌多·巴赫教授团队的毛文新在一个单独的实验中首次注意到探索这一研究途径的潜力
空间分辨稳态宽场显微光致发光图像对载流子密度梯度的响应
荧光图像同时记录在两个不同的波长区域
左边的图像显示540-570纳米处的荧光，右边的图像显示660-690纳米处的荧光，这完美地响应了中心的再混合相发射，而分离相形成环状发射
荣誉:ARC激子科学卓越中心 “这是你有时在科学中听到的不寻常的发现之一，”克里斯说
“我们在进行测量，寻找其他东西，然后我们遇到了这个过程，当时看起来很奇怪
然而，我们很快意识到这是一个重要的观察
" 他们得到了博士的帮助
斯特凡诺·贝尔纳迪博士的成员
悉尼大学的阿萨夫·威德默-库珀小组领导了计算建模工作，以更好地理解他们对这个问题令人惊讶的解决方案
斯特凡诺说:“我们发现，随着激发强度的增加，离子晶格中的局部应变，也就是分离的最初原因，开始融合在一起
当这种情况发生时，导致分离的局部变形消失了
“在正常的晴天，强度很低，这些变形仍然是局部的
但是，如果你找到一种方法将激发提高到某个阈值以上，例如通过使用太阳能聚光器，那么分离就消失了
" 这些发现的意义重大，因为研究人员现在能够在混合卤化物钙钛矿中保持元素的最佳组成，当它们暴露在光下时，这对于其在太阳能电池中的应用是必要的
克里斯说:“许多人通过研究抑制光诱导紊乱的方法来解决这个问题，例如观察材料的不同成分或改变材料的尺寸。”
“我们已经表明，你可以在你想使用的状态下使用这种材料，作为太阳能电池——你所需要做的就是把更多的光聚焦在它上面
“这项工作的一个令人兴奋的扩展是，用光快速转换带隙的能力为在数据存储中使用钙钛矿提供了一个有趣的机会，”文新说
克里斯补充道:“我们已经完成了基础工作，下一步是把它放到一个设备中
"
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