鈣鈦礦（perovskite）太陽(yáng)能電池是近年出現(xiàn)的新型薄膜電池，晶格通常呈或八面體形狀，分子通式為ABX3。鈣鈦礦太陽(yáng)電池以其良好的光吸收、較優(yōu)異的光電轉(zhuǎn)化率、原料豐富、成本低廉、生產(chǎn)環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)成為近年研究的熱點(diǎn)。

在由斯坦福大學(xué)代表美國(guó)能源部(DOE)運(yùn)作的SLAC國(guó)家加速器實(shí)驗(yàn)室中，科學(xué)家們已經(jīng)能夠觀(guān)察到光射到鈣鈦礦薄膜時(shí)的行為，并且有了一些意想不到的發(fā)現(xiàn)，可以解釋鈣鈦礦材料所展示出的高轉(zhuǎn)換效率，甚至還能讓科學(xué)家們將其推進(jìn)一步。

研究人員利用功能強(qiáng)大的“電子攝像機(jī)”來(lái)觀(guān)察一個(gè)碘、鉛和甲基銨原型材料中的原子運(yùn)動(dòng)。錄像顯示鈣鈦礦中某些原子以一種非同尋常的方式在超短時(shí)間內(nèi)對(duì)光做出反應(yīng)。研究人員發(fā)現(xiàn)，在激光脈沖過(guò)后的萬(wàn)億分之一秒之內(nèi)，碘原子以每個(gè)鉛原子為中心旋轉(zhuǎn)，將一個(gè)個(gè)八面體從規(guī)則形狀切換成扭曲狀態(tài)。這種反應(yīng)可以允許電荷通過(guò)缺陷轉(zhuǎn)移，并保護(hù)它們不被困在材料中，從而提高了效率。

專(zhuān)家認(rèn)為，光致激發(fā)后原子運(yùn)動(dòng)細(xì)節(jié)方面的知識(shí)，供應(yīng)了鈣鈦礦材料性能方面的新信息，能為此類(lèi)材料的開(kāi)發(fā)供應(yīng)新指南。

目前對(duì)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的研究重要集中在晶體結(jié)構(gòu)上升時(shí)減少缺陷的方法上，上述研究成果可以把研究推向一個(gè)新的方向。