Перовскиты — это особые кристаллы, которые эффективно улавливают солнечный свет и преобразуют его в электричество. Когда солнечный свет попадает на такой кристалл, он «выбивает» из атомов электроны. Эти электроны бегут по материалу, создавая электрический ток. Чем легче им двигаться, тем больше энергии можно получить.
Но внутри кристаллов есть свои сложности: невидимые глазу «зоны беспорядка», или нанодомены. Они могут либо помогать электронам двигаться, либо мешать им, если расположены неудачно. Работа опубликована в Nature Nanotechnology.
Группа Сэма Стрэнкса исследовала перовскит MAPbBr₃ (метиламмонийсвинецбромид). В этом кристалле они нашли три вида нанодоменов — области, которые определяют, как ведут себя электроны в материале, как они перемещаются и теряются.
Колебания в структуре раньше считались шумом. Теперь ясно: они — часть механизма. Поняв, как именно эти домены появляются и исчезают, инженеры смогут «настроить» перовскит так, чтобы он работал дольше и стабильнее, сообщает издание phys.org.
Это открытие приближает нас к полному пониманию работы перовскитов на наноуровне. Управляя нанодоменами, мы можем ускорить развитие солнечных технологий.
Новая модель, основанная на рентгеновском рассеянии и симуляциях с точностью до атома, дает ученым инструменты для предсказания и регулирования свойств материала. Это шаг к более стабильным солнечным панелям, а также другим оптоэлектронным приборам: светодиодам, сенсорам, фотодетекторам.
Ранее мы разбирались, виноваты ли солнечные панели в энергетическом коллапсе в Европе.