AS | 武汉理工大学王学文：二维钙钛矿中超快光激发诱导非热晶格膨胀

本研究聚焦金属卤化物钙钛矿太阳能电池的光稳定性问题。研究背景显示光照会导致钙钛矿结构变化和性能衰退，现有研究已观察到光致晶格膨胀现象。研究目的在于揭示二维Dion-Jacobson钙钛矿在超快光激发下的结构演化机制。通过含时密度泛函理论计算与实验相结合，发现光激发诱导Pb-I键长增加引发非热晶格膨胀，导致材料带隙增大。这种结构变化改善了晶体结晶度，降低表面缺陷密度，产生表面钝化效应。研究结论表明该效应显著延长载流子寿命，降低载流子复合率，使光伏器件效率从12.43%提升至14.05%，且未封装器件在1600小时后仍保持95%以上初始效率，为钙钛矿性能调控提供了新范式。