通过在一项光物理学实验中使用激光光谱，克莱姆森大学的研究人员取得了新的突破，这可能会为电子产品的供电提供更快、更便宜的能源。
这种使用溶液处理钙钛矿的新方法，能彻底改变各种日常物品，如太阳能电池、LED、智能手机的光电探测器和计算机芯片。溶液处理的钙钛矿可用于新一代的太阳能电池板、医疗诊断的X射线探测器和日常生活照明的LED。
这项合作研究于3月12日发表在《自然·通讯》期刊上。题目是“具有超快时间和超高能量分辨率的有机金属卤化物钙钛矿薄膜中被困载体的原位观察”。
“钙钛矿材料专为光学应用而设计，例如太阳能电池和LED，”研究论文的第一作者，研究生Kobbekaduwa说。“这很重要，因为与目前的硅基太阳能电池相比，它的合成要容易得多。这可以通过解决方案处理来完成。而在硅片中，您必须采用更昂贵，更耗时的不同方法。”
这项研究的目标是制造出更有效、更便宜、更容易生产的材料。研究团队使用了一种独特的方法——采用超快的光电流光谱以定义被困载流子的物理学。光电流光谱法具备比大多数方法有更高的时间分辨率，因此研究团队的工作是以皮秒为单位测量的，也就是一万亿分之一秒。
“我们使用这种（钙钛矿）材料制造设备，并使用激光在其上照射光并激发材料中的电子。” “然后通过使用外部电场，我们产生光电流。通过测量该光电流，我们实际上可以告诉人们这种材料的特性。在我们的案例中，我们定义了陷阱态，即材料中的缺陷会影响我们得到的电流。”
一旦定义了物理学，研究人员就可以识别出最终导致材料效率低下的缺陷。当缺陷被减少或钝化时，这可以导致效率的提高，这对太阳能电池和其他设备至关重要。
研究人员表示：“通过分析该电流，我们能够看到电子如何移动以及它们如何从缺陷中出来。"这是有可能的，因为我们的技术涉及超快的时间尺度和电场下的原位设备。一旦电子落入缺陷，那些使用其他技术进行实验的人无法将其取出。但我们可以把它取出来，因为我们有电场。电子在电场下有电荷，它们可以从一个地方移动到另一个地方。我们能够分析它们在材料内部从一个点到另一个点的传输。”
这种传输和材料缺陷对它的影响会影响到这些材料的性能和它们所使用的设备。该项研究对于钙钛矿能源的下一次突破有着重大意义。
