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Science上重大发现：钙钛矿太阳能材料CH3NH3PbI3中的电子空穴迁移距离可以达到175μm
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在多晶CH3NH3PbI3中，较长而且平衡的电子空穴迁移距离多达100纳米，对于高效的钙钛矿太阳能电池非常重要。作者的研究团队发现，在通过溶液处理的CH3NH3PbI3单晶中，在一个模拟太阳光照射下，电子空穴迁移距离超过了175微米，并且在较弱的光照条件下，迁移距离高达3毫米。在3毫米厚的单晶钙钛矿太阳能电池中，微弱的光照可以激发出接近100%的内部量子效率。这些较长的迁移距离来自于载流子较强的移动能力、更长的光生寿命以及更低的捕获密度。 Long, balanced electron and hole diffusion lengths greater than 100 nanometers in the polycrystalline organolead trihalide compound CH3NH3PbI3 are critical for highly efficient perovskite solar cells. We found that the diffusion lengths in CH3NH3PbI3 single crystals grown by a solution-growth method can exceed 175 micrometers under 1 sun (100 mW cm−2) illumination and exceed 3 millimeters under weak light for both electrons and holes. The internal quantum efficiencies approach 100% in 3-millimeter-thick single-crystal perovskite solar cells under weak light. These long diffusion lengths result from greater carrier mobility, longer lifetime, and much smaller trap densities in the single crystals than in polycrystalline thin films. The long carrier diffusion lengths enabled the use of CH3NH3PbI3 in radiation sensing and energy harvesting through the gammavoltaic effect, with an efficiency of 3.9% measured with an intense cesium-137 source.  1.jpg  2.jpg  3.jpg |
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2015-02-27 15:51:26, 1.15 M
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