Солнечные ячейки на основе перовскитов достигли чрезвычайно высокой эффективности в течение нескольких лет, только. Те, которые содержат гибридные галогенид перовскита, т. е. материалы, содержащие неорганические и органические компоненты, в частности, добиться высокой эффективности, но отсутствие долгосрочной стабильности, однако. Хотя перовскита неорганических полупроводников, таких как CsPbI3, менее эффективны, их считают интересными, поскольку они могут преодолеть проблемы стабильности гибридных перовскитов.
До сих пор было принято считать, что гибридные и чисто неорганических перовскитов не принципиально отличаются по своей кристаллической структуре. При производстве перовскитных материалов, часто происходит, что нет крупных монокристаллов образуются, но вместо множества мелких кристаллов близнецов. Это делает анализа кристаллической структуры особенно сложным и подверженным ошибкам и низкой точности.
Группа ХЗБ под руководством профессора Сьюзан Шорр и д-р Йоахим Breternitz удалось достичь прорыва в понимании кристаллической структуры смешанных галоидных перовскитов. Команда исследованы кристаллические образцы метиламмония иодида свинца (MAPbI3), наиболее видным представителем этого класса материалов, в Алмазный источник света синхротрона (ДЛС) в Соединенном Королевстве с использованием высокоразрешающих монокристаллической дифракции. Такой подход предоставил данных для более углубленного анализа кристаллической структуры этого материала.
Они также смогли уточнить, есть ли сегнетоэлектрические эффекты вообще возможны в этом гибриде галогенид перовскита. Сегнетоэлектрические домены могут иметь благоприятные эффекты в солнечных батареях и повышения их эффективности. Однако оценить этот эффект в образцах сложно — нулевой результат может означать, что либо нет эффекта сегнетоэлектрика или что сегнетоэлектрических доменов отменить друг друга эффекты.
«От кристаллографической точки зрения, какие условия необходимы для сегнетоэлектричество: эффект сегнетоэлектрических может произойти, только если кристаллическая структура не содержит центра инверсии, и кроме того, если он проявляет постоянный полярный момент», — объясняет Breternitz.
Ранее предполагалось, что кристаллическая структура MAPbI3 не содержат центр инверсии. Однако, результаты анализа кристаллической структуры показывают, это не тот случай: «органические метиламмония катионов Ма+ играет важную роль в этом», — объясняет Breternitz. Это потому, что Ма молекула не является сферически симметричным, а также значительно больше, чем один атом, так что он создает полярный момент с соседними атомами йода. Поэтому возникновение сегнетоэлектрических доменов в MAPbI3 можно.
Для неорганических перовскитов, включающих атом щелочно вместо Ма молекула, этот механизм не применяется. Что означает более стабильной неорганических перовскитов может быть принципиально более ограничены в их эффективности, чем их гибрид галоидных родственников.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!