目前,有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池的光电转化效率已经达到22.7%,超过了商业化的晶硅太阳能电池。但是由于钙钛矿材料在大气环境中难以长期稳定,仍是限制其工业化的致命弱点。钙钛矿多晶膜的缺陷多存在于薄膜的表面和相邻晶粒间的晶界中,载流子的复合与材料降解活跃在这些区域,严重制约了器件的稳定性与效率。
研究人员系统地研究了杂化卤化铅钙钛矿材料的带边和次带能态的吸收和发射特性,从而获得了激子和缺陷态及其动力学特性。在多晶体和单晶(包括表面和体相),在高达300K的很宽的温度范围内均发现了自由和束缚态激子态的共存。研究发现,激子的辐射和俘获过程与陷阱态密切相关,并表现出物相依赖行为。