钙钛矿太阳能电池：不需要完美

用于太阳能电池的金属有机钙钛矿层通常使用旋涂技术在工业相关的紧凑基板上制造。这些钙钛矿层通常具有许多孔，但却达到了惊人的高效率水平。现在已经发现这些孔不会导致前后触点之间明显短路的原因。

早期的金属有机钙钛矿的效率水平仅为百分之几(2006年为2.2%)。然而，这种情况很快发生了变化：现在创纪录的水平远远高于22%。目前商业上占主导地位的硅太阳能电池技术的等效效率提高了50多年。由低成本金属有机钙钛矿制成的薄膜可以大规模生产，例如通过旋涂和随后烘焙(由此溶剂蒸发并且材料结晶)，这使得该技术更具吸引力。

钙钛矿薄膜中的孔

然而，由致密基底上的旋涂产生的薄钙钛矿膜通常不是完美的，而是表现出许多孔。由Henry Snaith教授领导的先锋钙钛矿组的样品也展示了这些洞。问题是这些孔可能通过太阳能电池的相邻层接触而导致太阳能电池中的短路。这将大大降低效率水平，这是未观察到的。

建立薄层

现在，MarcusBär和他的团队以及Fritz Haber研究所的Spectro-Microscopy团队仔细检查了Henry Snaith的样本。使用扫描电子显微镜，他们绘制了表面形态。他们随后使用BESSY II的光谱显微镜方法分析了显示其化学成分孔的样品区域。“我们能够证明，即使在孔中基板也没有真正暴露，但是基本上由于沉积和结晶过程而形成薄层，显然可以防止短路，”博士生克劳迪娅哈特曼解释说。 。

..并防止短路

科学家们能够同时确定电荷载体必须克服的能垒以便在接触层直接相遇的情况下彼此重新组合是相对较高的。“电子传输层(TiO2)和正电荷载流子传输材料(Spiro MeOTAD)实际上并没有直接接触。此外，接触层之间的复合势垒足够高，这些太阳能电池的损耗很小。尽管钙钛矿薄膜上有许多孔，“Bär说。