钙钛矿对缺陷的耐受度非常高，来自剑桥大学的研究人员揭开了背后的奥秘，这对太阳能光伏组件的未来效率会产生巨大的潜在影响。

研究人员使用新的显微镜方法，“首次”观察了钙钛矿材料及其对结构缺陷的耐受度。研究人员得出的结论是，有两种形式的无序在平行运作：电子无序和化学无序。

研究人员表示，正是由于化学无序将电荷载流子从这种 “陷阱”中引开，才缓解了缺陷造成的电子无序状态。

研究显示，钙钛矿电池混乱、无序的结构是一种优势

剑桥大学博士生、研究主要作者Kyle Frohna表示："我们发现，化学无序这种‘好’无序可以将电荷载流子从可能陷入的陷阱中引开，缓解缺陷造成的‘坏’无序。”

材料结构的异质性会导致出现令光伏性能下降的微观陷阱，虽然如此，即使在受损的情况下，钙钛矿仍展现出与多晶硅替代品相似的效率水平。

事实上，该小组的早期研究表明，无序的、更混乱的结构可以提高钙钛矿材料的性能。

这些发现将使该小组以及这一领域的其他人员进一步研究、探索和完善钙钛矿电池的制造方法，从而最大限度的提高组件转换效率。

在过去的十年中，钙钛矿材料已经成为硅基太阳能组件的一种有前途的替代品。制造它们所需的铅盐既丰富、又便宜，而且它们可以在液体墨水中制造，通过印刷来生产材料薄膜。相比之下，需要大量的电力和时间来生产多晶硅组件所需的、高度有序的硅片结构。

因此，太阳能领域的许多公司都在评估钙钛矿材料的潜在应用，美国能源部为钙钛矿开发研究提供了资金，东芝等公司也在探索如何最大限度的利用这种材料。

研究人员还与剑桥大学Cavendish实验室、位于英国Didcot的钻石光源同步辐射设施和日本冲绳科学技术研究所展开了合作。研究人员使用几种不同的显微镜技术观察钙钛矿薄膜中的相同区域，进行多模态显微镜检查。

剑桥大学化学工程和生物技术系皇家工程院研究员Miguel Anaya表示："这种方法让我们找到了在纳米层面上进行优化的新途径，最终为目标应用提供了更出色的性能。”

剑桥大学能源系助理教授Sam Stranks表示，这项研究“揭示了可能具有相似属性的新半导体的设计蓝图，也就是说，无序状态可以被用来调整性能。”