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ΣLab@HKUST
中国香港科技大学先进半导体研究室(ΣLab: www.alvinyzhou.com) 致力于半导体技术变革，从基础材料学及跨学科的多维视角，在钙钛矿等新型半导体领域开展应用基础研究
引言
钙钛矿太阳能电池由于其高功率转换效率在光伏能源领域引起了极大的关注，其认证效率已达到26.2%。其中，各种微结构的精细调整可以有效减少钙钛矿太阳能电池在合成以及后续存储和使用过程中产生的缺陷和杂质。由于传统表征技术的限制，以往的研究工作多致力于调控晶界以减少缺陷的影响，然而，晶粒内部的缺陷和杂相对半导体材料同样至关重要。扫描透射电子显微镜具有极高的空间分辨率，通过控制低剂量的电子束可以实现对钙钛矿太阳能电池内部微结构的原子尺度可视化，有望对其原子尺度的精细结构和演化过程进行原位观测。
文章概览
中国香港科技大学Yuanyuan Zhou(周圆圆)教授课题组与香港理工大学蔡嵩骅教授、中科院青岛能源所逄淑平研究员、东南大学巨明刚教授合作，通过原子分辨的原位扫描透射电镜与理论计算，从原子尺度上揭示了卤化物钙钛矿晶内杂质纳米团簇PbI2在辐射刺激下恢复为钙钛矿相的晶体学转换模式。研究发现，这种颗粒内杂质的消除改善了钙钛矿的光电特性和晶内应力，进而同时提升了太阳能电池的效率和稳定性。该研究为钙钛矿太阳能电池器件的优化提供了新思路，通过开发更先进的原位透射电镜研究方法，探索更多的能够使钙钛矿材料内部杂质退化的刺激手段，进而实现更高效、更稳定的钙钛矿太阳能电池的制备。
该前沿工作以 Intragrain impurity annihilation for highly efficient and stable perovskite solar cells 为题，发表在Nature自然出版集团旗下子刊 -《自然通讯 Nature Communications》（影响因子17.646）。该工作被编辑选为了Editors' Highlights，并在“Devices”分区进行展示。参与该研究工作的ΣLab成员是博士生张雅岚同学与研究助理教授刘堂昊博士。
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