Neue Entdeckung: Wie die bemerkenswerte Leistung von Perowskit-Solar auf dem Quantentropfen beruht?Welche Veränderungen wird es bringen Photovoltaikanlage?
Wissenschaftler untersuchen derzeit den Mechanismus von Perowskit, um seine Vorteile in Solar- und LED-Feldern auszuspielen. Kanadische Wissenschaftler haben kürzlich den unerwarteten Status des Quantenabfalls bei Perowskit entdeckt, der die Anwendungen und Entwicklung des jeweiligen Materials vorantreibt.
Perowskit ist ein Halbleitermaterial, das eine hohe Effizienz, geringe Kosten und aussichtsreiche LED-Anwendungen enthält und in den letzten Jahren eine beträchtliche Popularität erlangt hat. Das Material ist auch bei Defekten im Kristall für einen Dauerbetrieb geeignet. Die Halbleiterproduktion erfordert in der Regel rigorose und exorbitante Prozesse, um fehlerfreie Kristalle zu konstruieren, um anschließend funktionierende Halbleiterkomponenten zu ermöglichen. Siliziumsolar erfordert beispielsweise eine Produktionsumgebung, die sowohl Vakuum als auch Hochtemperatur von über 1.000 °C bietet.
Patanjali Kambhampati, außerordentlicher Professor für Chemie an der McGill University, kommentierte, dass dies nur der Anfang der Forschung sei, um zu untersuchen, „wie defekte Materialien perfekt funktionieren“, und erklärte, dass durch ein weiteres Verständnis von Perowskiten kürzlich ein unberührter Aggregatzustand entdeckt wurde .
Forscher haben den quanteneinschlussähnlichen Mechanismus im Cäsiumbromid-Perowskit-Kristall entdeckt, indem sie in der Vergangenheit das Detektionsspektrum durch Zustandsanalysen stimuliert haben, was bedeutet, dass je kleiner das Nanomaterial, desto stärker die Lichtintensität und desto kürzer die Wellenlänge der Lichtemission, die wird normalerweise in kleinen bis Nanopartikeln beobachtet, obwohl ein ähnliches Phänomen auch bei Perowskit gefunden wird, der offensichtlich größer ist als der Quantenpunkt.
(Quelle: McGill University)
Das Forscherteam versucht erneut, die Geheimnisse dahinter zu lüften, und fand heraus, dass Perowskit bestimmte flüssige Eigenschaften besitzt, obwohl es sich um eine feste Substanz handelt. Das Forschungsteam der McGill University kommentierte, dass die Atomgitterstruktur von Perowskit zu den beiden gegensätzlichen Eigenschaften geführt hat und dass sich das Atomgitter bei Begegnung mit freien Elektronen in seiner Form verändern würde, was auch als Polaronbildung bekannt ist. Eine einfache Darstellung zur Formtransformation kann man sich als Trampolin vorstellen.
Wie das Forschungsteam betonte, absorbiert das Trampolin die Energie, wenn schwere Objekte in die Mitte geworfen werden, um die Sprungkraft und Dynamik der Objekte zu reduzieren, obwohl die transformative Gitterstruktur von Perowskitkristallen das genaue Gegenteil ist, bei der die charakteristische Elektronendynamik zunimmt die Energie, die einen quantenpunktartigen Effekt ausübt. Kambhampati kommentierte, dass Polaron normalerweise alle Materie auf bestimmte Bereiche einschränkt, und jetzt beweist es, dass Polaron mit der Maschine gemischt werden kann, um eine flüssige quantenpunktartige Substanz zu bilden, die als Quantentropfen angesehen werden kann.
Das Team hofft, dass die Forschung zum Quantentropfen ein weiteres Verständnis für den Betrieb defekttoleranter Materialien ermöglicht.