虽然硅仍然是王（以及充分理由）在半导体技术中，需要替代化合物来打击供应链问题，降低成本或克服硅的某些应用的缺陷。Perovskites是一种牵引牵引力的材料，特别是去年。
虽然佩洛夫斯基斯于1839年首次获得臭名昭着，但近年来，研究人员对各种应用进行了独特的晶体结构。只是如何在硅世界中雕刻自己的利基？为了回答这个问题，我们将评估佩洛斯克斯在当今制造商之间的内在效益和日益普及，因为新的研究在2020年推出。
首先，我们如何定义Perovskites？
术语佩罗夫斯基蒂可以指两件不同的东西：衍生自钛酸钙（CATIO3）的明显氧化物矿物质或一类共用钛酸钙的结晶结构的化合物。因此，我们通常在复数形式中提及这种相关化合物：钙钛矿。
钙钛矿晶体的基本结构。使用的图像礼貌Wikimedia Commons.
虽然佩罗夫斯基特本身是自然的，但是“佩洛夫斯”相反的人为。由于Perovskite在多个（虽然有限）的全局位置进行了开采，所以可以创建基于PerovSkite的电气组件。
然而，研究人员已经开发出许多具有相同结晶结构的合成的化合物。这些不同的化合物（例如GdFeO 3或NamgF3）具有自己的有益特性。制造商必须在将电导率结合到混合中，创建佩罗夫斯基特承载自然结构。
Perovskites的不同性质
Perovskite化合物的灵活性非常赞成。他们中的一些人关键电气，物理和光学特性包括：
- 高吸收系数：更少的材料可以吸收更多的光线
- 远程，amipolar充电运输：FET和CMOS技术内的动态传导
- 低激子结合能量：制造电子导电所需的能量
- 高介电常数：允许整个表面的持续电荷
- 铁电特性：可以通过外部电场翻转电极化
Perovskite太阳能电池。图片使用了Dennis Schroeder /全国可再生能源实验室的礼貌康奈尔大学
钙钛矿也可以分层或施加为某些用途的薄膜。它们也热力学稳定。这种缺乏电气自发性在半导体内是有用的，其中可预测性有利，因为电流穿过晶片。最后，与它们的铁电性质配对的钙质（棱柱形）结构在某些条件下打开了用于超导性的门。
自然发生的佩洛夫斯基特股份了人造材料的许多益处。矿物容易吸收光线。积极和负面的收费可以轻松旅行。因此，像实验室制造的钙钛矿一样，天然钙钛矿也被认为是半导体。
为什么Perovskites将领先太阳能
也许佩罗夫斯基特最普遍的用例是太阳能的情况。由于太阳能电池板（由光伏电池组成）的基本前提是将阳光转化为可用的电能，因此这些细胞必须自然是吸收性的。硅基细胞合理地做得很好，但是佩罗夫斯基特替代方案以关键的方式突出。
钙钛矿太阳能电池图。图片使用的礼貌清洁能源研究所
效率
第一是效率。虽然硅电池在阳光下的18％到21％的任何地方转换为电力，但是结合硅和钙钛矿的太阳能电池可以达到27％的效率，根据Cu Boulder研究人员最近的一项研究。
在这种情况下使用的钙钛矿被认为是杂种有机 - 无机钙钛矿（Hoip）。它甚至相信All-Perovskite细胞可以达到30％的效率 - 彻底优于“前一个”太阳能电池。
硅钙钛矿太阳能电池。使用的图像礼貌Dennis Schroeder / NREL
Perovskites还提供以下优惠：
- 面板更容易产生较少的浪费和低效率。
- 制造商可以利用现代添加技术，如3D打印，以制作手工艺。
- 可以调整钙钛矿面板以最佳地吸收（或反应）阳光。
据信，佩洛斯基特的电子兴奋是有助于产生更多电流。此外，这些新的薄膜面板每个表面区域吸收更多的阳光，而不是它们的前辈。研究人员说，钙钛矿细胞轻量级，可弯曲，并在更冷却的温度下产生。
长寿
长寿是一个问号 - 至少早期。虽然较老的佩罗夫斯库茨小组未能挑战硅的20至30年的寿命，科学家，喜欢美国能源部全国可再生能源实验室的人，现在正在寻找避免热量和湿度损坏的方法。专业涂料和封装可能有助于增强寿命。
关于缺陷的注意事项
需要更多的工作来减少缺陷。虽然Perovskite不是缺陷，主动传导层是弱点据北卡罗来纳州立大学的研究人员称。这是硅半导体具有相当大的头部开始的一个区域。但是，佩罗夫斯基特拱顶的成本效率和性能考虑到农场使用。
超太阳能电池板：光电和记忆雷竞技最新app
除了太阳能电池外，低维钙耐力也可用于光电器件，如LED，光纤和光致抗蚀剂。Perovskite光电器件是高度可调和柔性的。它们的量子电气效应也使它们适用于这些应用。
卤化物蠕动 - 主要由铯铅或甲基铵引线组成在电阻随机存取存储器（RERAM）单位内显示承诺。这些材料的切换行为和电气性质可能使它们合适。卤化物化合物显示出高/关闭电流保持。与3D变体相比，2D化合物的ON /截止比率也更高。
浦项科技大学的一个团队最近使用卤化卤化物钙钛矿材料，用于“下一代”记忆装置。使用的图像礼貌Postech.
一些唠叨的问题提出了障碍。环境因素可以更容易地影响卤化物钙钛矿性能。空气暴露，湿度和氛围都进入长寿。值得庆幸的是，2D Reram结构提高了这些弱点。具有铂涂层切换层的堆叠的RERAM器件令人钦佩。双极电阻切换行为和超级工作电压可实现- 在一个中共享自然学习。
平滑缩放佩洛夫斯基斯生产
供应商如何有助于缩放钙钛矿制造的谈话。佩栋杨的UC Berkeley的团队将这一生产过程推动了2020年初前进的一步 -首次亮相单层结晶。每个连续层被掺入直播电路中，通过分子键合统一。
最近，斯坦福大学开发的团队一种称为“快速喷雾等离子体处理”的钙钛矿制造方法，其中，两个机器人喷嘴在玻璃窗格上产生钙钛矿的薄膜，将钙钛矿化学前体液体喷涂到玻璃窗格上，而另一个喷砂等离子体。
太阳能电池板使用斯坦福研究人员获得专利的快速喷涂等离子体加工。图像使用的是尼克劳斯顿的礼貌和斯坦福大学
结果是每分钟生产的钙钛矿薄膜40英尺。这会出现制造硅电池四次的时间。
虽然没有一些扭结的扭结来解决，但成熟过程应该带来新的增强功能，特别是随着Perovskites继续成为研究的温床。
