研究人员探讨了用于钙钛矿太阳能电池中经济实惠材料的内部特性，这些材料因其令人印象深刻的效率而日益受到欢迎。他们利用电子自旋共振（ESR）技术在微观层面研究这些材料。研究结果阐明了尽管局部电荷迁移率较高，设备性能依然较差的原因，为开发更好的太阳能电池提供了重要信息。
来自筑波大学的研究人员研究了用于钙钛矿太阳能电池的低成本材料的内部特性，这些材料以其高效率而闻名，使用电子自旋共振（ESR）进行微观分析。他们的研究结果揭示了设备效率下降的原因，尽管具有高局部电荷迁移率，且为改进太阳能电池的创造提供了宝贵的见解。
钙钛矿太阳能电池因其卓越的光电转换能力而作为一种有前景的太阳能技术而受到关注。然而，一种广泛使用的空穴传输材料2,2′,7,7′-四（N,N-二对甲氧基苯胺）-9,9′-螺双苯 (spiro-OMeTAD) 存在缺陷，包括合成过程复杂和成本高。为了解决这些挑战，研究人员创造了N3,N3,N11,N11-四（4-甲氧基苯基）[1,4]苯并噁嗪[2,3,4-kl]苯噁嗪-3,11-二胺（HND-2NOMe），这是一种经济且易合成的空穴传输材料。HND-2NOMe分子具有准平面结构，允许一维重叠对齐，从而增强电荷传输。尽管显示出高电荷迁移率，使用HND-2NOMe的钙钛矿太阳能电池仍面临性能问题，包括电流较低，这些原因尚待澄清。
为揭示这些性能问题背后的机制，筑波大学的研究人员应用ESR技术检查了使用HND-2NOMe的钙钛矿太阳能电池的内部属性。他们的调查揭示，光线缺乏时，空穴由钙钛矿移动到HND-2NOMe，造成界面处的能量障碍，阻碍了空穴流动，并导致观察到的性能限制。此外，这些太阳能电池在阳光照射下显示出空穴积累减少，这影响了空穴传输能力的稳定性。
理解这些性能挑战的原因，同时保持功能稳定性，是向前迈出的一步，对于制定改进设备性能的指导方针具有重要意义。此外，这些见解将为未来在钙钛矿太阳能电池技术的研究与进展奠定坚实的基础。
