光與水和氧分子的混合物使金屬鹵化物鈣鈦礦半導體中的大量缺陷愈合。

研究人員已經證明，鈣鈦礦分子結構的缺陷——一種可能給太陽能電池行業帶來革命性變革的材料——可以通過將其暴露在光線和適當的濕度下“治愈”。

研究團隊證明，鈣鈦礦晶體結構的缺陷可以通過暴露在陽光下修復，但效果是暫時的。現在，來自劍橋、麻省理工、牛津、巴斯和代爾夫特的一個擴大的團隊已經表明，這些缺陷可以永久治愈，這可能進一步加快開發廉價、高性能的鈣鈦基太陽能電池，其效率可與硅媲美。他們的研究結果發表在細胞出版社出版的《焦耳》雜志的第一版上。

目前市場上的大多數太陽能電池都是硅基的，但由于硅的生產成本高且能耗高，研究人員一直在尋找替代材料，用于太陽能電池和其他光伏電池。鈣鈦礦可能是這些替代品中最有前途的:它們價格低廉，易于生產，而且在短短幾年的開發中，鈣鈦礦在將陽光轉化為電能方面的效率幾乎與硅一樣高。

盡管鈣鈦礦具有潛力，但一些限制限制了它們的效率和一致性。鈣鈦礦晶體結構中的微小缺陷，即陷阱，會導致電子在能量被利用之前“卡住”。電子在太陽能電池材料中越容易移動，這種材料就越能有效地將光子(光的粒子)轉化為電能。

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在鈣鈦礦太陽能電池和led中，你往往會因為缺陷而失去很多效率。我們想知道這些缺陷的來源，這樣我們就能消除它們，讓鈣鈦礦變得更有效率。鈣鈦礦暴露于照明時,碘離子,原子的電子,這樣他們攜帶電荷遷移,遠離明亮的區域,在這個過程中,沖走的大多數缺陷區域。然而，這些效果雖然很有希望，但只是暫時的，因為當光線被移走時，離子會遷移回類似的位置。

在這項新研究中，研究小組制作了一種基于鈣鈦礦的設備，使用與可伸縮卷對卷工藝兼容的技術進行打印，但在設備完成之前，他們將其暴露在光線、氧氣和濕度下。鈣鈦礦暴露在潮濕環境中往往會開始降解，但研究小組發現，當濕度水平在40%至50%之間，且暴露時間限制在30分鐘內，鈣鈦礦不會發生降解。一旦曝光完成，剩下的圖層就會被沉積下來完成設備。

當光線照射時，電子與氧結合，形成一種超氧化物，可以非常有效地與電子陷阱結合，防止這些陷阱阻礙電子。在水的伴隨存在下，鈣鈦礦表面也轉變成一個保護性的外殼。外殼涂層除去了表面的陷阱，但也鎖定了超氧化物，這意味著鈣鈦礦的性能改進現在是長期的。

這是違反直覺的，但應用濕度和光使鈣鈦礦太陽能電池更發光，如果你想要高效的太陽能電池，這一特性是非常重要的。現在發光效率從1%提高到89%，我們認為我們可以把它一直提高到100%，這意味著不會有電壓損失——但是仍然有很多工作要做。