萊斯大學(xué)(RiceUniversity)和洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室(Los Alamos National Laboratory)的一個聯(lián)合研究小組已經(jīng)能夠在量子尺度上觀察鈣鈦礦的電子性質(zhì)，并獲得了一些可能影響鈣鈦礦太陽能電池發(fā)展的發(fā)現(xiàn)。

發(fā)表在《自然通信》雜志上的一篇題為《2D鈣鈦礦量子阱中激子的標(biāo)度律》(“Scaling law for excitons in 2D perovskite quantum wells“)的論文顯示，這一研發(fā)小組開發(fā)出一種尺度來確定激子的結(jié)合能，從而確定了鈣鈦礦阱中的帶隙結(jié)構(gòu)。這一尺度可以幫助科學(xué)家們開發(fā)出新型半導(dǎo)體材料。

萊斯大學(xué)化學(xué)與生物分子工程副教授Aditya Mohite表示，理解激子的性質(zhì)并產(chǎn)生激子結(jié)合能的總體標(biāo)度律，是設(shè)計(jì)太陽能電池、激光器或探測器等任何光電器件所需的第一個基本步驟。

這項(xiàng)研究的材料在西北大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室中合成，并被送到萊斯大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室，被置于超低溫、高磁場和偏振光的環(huán)境中。研究人員結(jié)合計(jì)算機(jī)模型，在二維或三維鈣鈦礦中形成了任意厚度的激子結(jié)合能。