近年来，作为材料的一组所谓的金属卤化物钙钛矿彻底改变了光伏领域。一般而言，金属卤化物钙钛矿是遵循结构ABX 3且具有不同组成的晶体材料。在此，A，B和X可以表示不同的有机和无机离子的组合。这些材料具有许多非常适合用于太阳能电池的特性，可以帮助使光电设备(例如激光器，发光二极管(LED)或光电探测器)更加高效。关于资源和能源效率技术的发展，对这些材料进行研究的相关性非常高。

金属卤化物钙钛矿的有利特性包括其高的光收集能力以及其将太阳能有效地转换成电能的显着能力。这些材料的另一个特点是，载流子和离子在其中都可以移动。虽然电荷载流子传输是太阳能电池光伏操作所需的基本过程，但离子缺陷和离子传输通常会对这些设备的性能产生不良影响。尽管在该研究领域取得了重大进展，但有关钙钛矿材料中离子物理的许多问题仍然悬而未决。

为了更好地理解这些结构，开姆尼茨技术大学和德累斯顿技术大学现在已迈出了一大步。在研究小组的共同研究下，围绕Yana Vaynzof博士(应用物理研究所新兴电子技术主席和德累斯顿工业大学德累斯顿电子技术中心主席)和Carsten Deibel教授(光学和光子学)在开姆尼茨工业大学的领导下，两个团队在金属卤化物钙钛矿中发现了离子缺陷态。他们能够确定构成这些材料的离子的基本特性。离子的迁移会导致材料中存在缺陷，这会对金属的效率和稳定性产生负面影响。钙钛矿太阳能电池。工作组发现，所有观察到的离子的运动，尽管具有不同的特性(例如正电荷或负电荷)，但遵循共同的传输机制，并且还可以分配缺陷和离子。这称为Meyer-Neldel规则。研究结果发表在著名的“自然通讯”杂志上。

开姆尼茨理工大学光学和凝聚态物质的光学和光子学研究主席，该出版物的主要作者塞巴斯蒂安·赖希特说：“探测钙钛矿材料的离子缺陷态势并非易事。Reichert解释说：“我们需要对钙钛矿样品进行广泛的光谱表征，在这些钙钛矿样品中故意引入了缺陷，并逐步调整了它们的类型和密度。因此，两个团队的专业知识都是不可估量的。”

Vaynzof教授补充说：“我们研究的最重要结果之一是钙钛矿材料中离子和电子态之间的复杂相互作用，通过改变钙钛矿材料中各种离子缺陷的密度，我们发现电位和设备的开路电压都会受到影响。” 这突出表明，缺陷工程是一种将钙钛矿太阳能电池的性能提高到最先进水平的强大工具。

联合研究还发现，所有离子缺陷均符合所谓的Meyer-Neldel规则。Deibel教授说：“这令人兴奋，因为它揭示了钙钛矿中离子跳跃过程的基本信息。” “我们目前有两个关于这种观察的起源的假说，我们计划在未来的研究中对它们​​进行调查。”