阿卜杜拉国王科技大学 信用:CC0公共领域 二维太阳能材料可能提供一种从阳光中提取更多能量的方法
通过调整二维钙钛矿太阳能材料的结构，来自考斯特和佐治亚理工学院的研究人员已经表明，他们可以延长撞击材料的光产生的高能热载流子的寿命
这种方法可以提供一种更有效地获取太阳能的方法
有机-无机杂化钙钛矿是很有吸引力的太阳能材料，因为它们的生产成本可能比硅低得多
然而，钙钛矿的长期稳定性仍然存在问题
奥马尔·默罕默德和奥斯曼·巴克尔研究小组成员阴军说:“作为三维杂交钙钛矿的替代品，二维杂交钙钛矿具有更好的稳定性和防潮性。”
然而，这些材料中的热载流子冷却还没有得到广泛的研究，KAUST团队的博士后研究员Partha Maity补充道
热载流子的形成是由于太阳光的能量范围很广，从光谱一端的低能红外和红光到高能端的紫外和紫外光
当入射光使电子进入激发态时，太阳能电池板会捕获能量，但即使是红光也能激发电子进入导电带
高能光可以产生超激发热载流子，但它们释放额外能量的速度比传统太阳能材料捕获它们的速度要快得多
穆罕默德和他的团队研究了改变混合二维钙钛矿的有机成分是否能减缓热载流子的冷却，使它们的所有能量都能被捕获
利用超快激光光谱，他们研究了碘化铅钙钛矿材料，其中含有三种不同的有机成分:乙醇胺、氨基丙醇和苯乙胺
“超快光谱学是直接追踪热载流子弛豫的一种非常强大和方便的方法，”穆罕默德说
“我们可以实时跟踪它们的超快动态
" 研究小组发现了三种不同材料之间的显著差异
“我们发现(EA)2PbI4单晶经历了一个慢得多的热载流子冷却过程，”尹说
在分子动力学模拟的帮助下，研究小组表明基于电致发光的结构抑制了一系列热载流子通常向周围钙钛矿结构失去能量的机制
“自从我们从这项研究中了解到如何减缓二维钙钛矿中的热载流子动力学，我们现在将重点关注在真正的太阳能电池架构中提取这些载流子，以及它们对整体转换效率的可能贡献，”穆罕默德说
他补充说，该团队还将研究不同成分的二维钙钛矿中的热载流子动力学和提取
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