金属卤化物钙钛矿因其低成本、可扩展性和高比功率,成为新兴的商业太空经济中具有潜力的太空能源候选材料。最近的报告表明,钙钛矿具有显著的抗辐射性,可能超过硅和 III-V 族半导体。
然而,本文
罗切斯特理工学院Ahmad R. Kirmani和纽约州立大学Ian R. Sellers等人
重新审视了当前的理解,指出了钙钛矿在太空环境中对电离辐射和热循环的潜在脆弱性。我们认为,尽管钙钛矿由于其固有的软晶格容易受到位移损伤,但声子效应和电子 - 声子耦合可能导致了瞬时自修复,从而表现出较高的抗辐射性。
为了全面理解这一机制并评估钙钛矿的太空适用性,我们提出了一种跨学科的方法,涵盖理论建模、先进的原位实验和创新器件设计。
文章亮点总结
钙钛矿的抗辐射性机制
:钙钛矿的软晶格和强电子 - 声子耦合使其能够在辐射后自修复,从而表现出较高的抗辐射性。
辐射损伤与自修复的平衡
:尽管钙钛矿容易受到辐射引起的位移损伤,但其自修复能力可能使其在低辐射剂量下表现出较高的耐受性。
太空环境中的挑战
:钙钛矿在太空环境中可能面临电离辐射和热循环的双重挑战,这可能导致其性能的不可逆退化。
多学科研究方法
:为了全面评估钙钛矿的太空适用性,需要结合理论建模、先进的实验技术和创新的器件设计。
未来研究方向
:开发具有可控晶格软度的新型钙钛矿化学组成,以提高其在太空环境中的抗辐射性和稳定性。
Are metal-halide perovskite solar cells really radiation tolerant?
Author links open overlay panelAhmad R. Kirmani , Ian R. Sellers
https://doi.org/10.1016/j.joule.2025.101852
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