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Quantum and Dielectric Confinement Effects in Lower-Dimensional Hybrid Perovskite Semiconductors

激子太阳能电池吸收太阳光后，主要产生电子-空穴对而不是自由载流子，由于激子能级低于导带，从而可以降低太阳能损失。已有的一些电池中，电荷屏蔽作用较弱，电子和空穴的相互作用较强，即激子束缚能较大，因此激子很难解离，电荷收集也比较困难，导致能量损失大。有机-无机钙钛矿表现出较小的激子束缚能，可以克服这些困难。这篇文章用温度相关光吸收谱估计了混合卤化物钙钛矿的激子束缚能，并利用Saha方程讨论了自由载流子和激子密度比随激发密度和温度的变化。

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电子和空穴通过静电库伦相互作用力约束在一起的束缚态即为激子。激子是一种存在于绝缘体、半导体和一些液体中的电中性准粒子。激子是凝聚态物理中元激发的一种，可以在不输运净电荷的同时输运能量。

2012到2014两年时间，钙钛矿太阳能电池的PCE有了巨大的提升，从提升到了（缺少可信度），为了进一步提高性能，研究人员提出了许多新的框架构建和器件设计方案，但Pb毒性的存在，以及电池暴露在水和紫外线照射条件下时的急速退化，严重影响了钙钛矿太阳能电池的生产和应用。2014年6月，Martin A. Green、Anita Ho-Baillie和Henry J. Snaith三位教授对过去一段时间钙钛矿太阳能电池领域的一些进展进行了总结与展望，文章发表在Nature photonics杂志上，至今已有5194次引用。