溴原子的相对原子质量是多少
钙钛矿作为一种太阳能电池的潜力材料,已经引起了人们的广泛关注。为了将其应用于实际生产中,研究人员正在积极开发高效的制造流程。泰国科学家团队近期提出了一种喷涂技术,通过精密的喷涂工艺将钙钛矿层涂在基板上,成功制造出了稳定且性能优异的光伏结构。
钙钛矿拥有多种化学公式,通常由两种阳离子和三种阴离子组成。来自玛希隆大学材料科学与创新学院的研究团队重点关注混合卤化物钙钛矿,其中包括溴原子和碘原子的组合作为阴离子。这种半导体化合物的颜色从棕色到橙色不等,具有一定的光学透明度。
在纳米尺度上,半导体的形状和层次结构对器件的功能至关重要。研究人员发现,通过采用不同类型的钙钛矿制造吸光剂,并构建三层或更多层次的结构,可以实现前所未有的复杂设计。
由于钙钛矿可以制成液体溶液进行加工,喷雾沉积技术似乎是一种理想的制造方法。该技术一直面临难以预测和控制的挑战。过去,科学家只能在基底层上迅速接触某些化学物质,以便在其上覆盖第二层钙钛矿层。这些过程容易导致表面钝化问题,上层的水滴会部分重新溶解已干燥的下层。研究人员指出,以前的科学家无法精确控制覆盖层的厚度及其对下层的影响。
为了解决这个问题,研究团队提出了一种名为“序贯喷雾沉积”的新技术。他们使用两个喷嘴以45度角将钙钛矿溶液喷洒在加热至100摄氏度的基板上,同时保持实验空间内的空气湿度在45%到50%的相对湿度范围内,以提高钙钛矿层的稳定性。
某些卤化物钙钛矿,每个分子含有三个碘原子,虽然具有较好的电学性能但稳定性相对较差。研究团队首先确定了这种类型钙钛矿的特性,并在干燥后的400纳米厚基层上喷涂了一层90纳米厚的覆盖层。尽管目前只制作了两层,但研究人员表示,通过精确控制每层的厚度和沉积速率,可以堆积更多层次的结构。
这项新技术不仅为钙钛矿太阳能电池的开发开辟了新的道路,而且还为整个钙钛矿电子器件领域,如钙钛矿LED、光电探测器、激光器等带来了新的机遇。该研究成果已经发表在Opt Mater杂志上。