Перовскиты могут революционизировать солнечную и электронную промышленность, потому что они показывают потенциал для преобразования солнечного света в электричество более эффективно и с меньшими затратами, чем современные полупроводники на основе кремния.

Эти суперэффективные кристаллические структуры недороги в обработке и могут быть использованы в приложениях, солнечных батареях и светоизлучающих диодах (LED), для телефонов и компьютерных мониторов.

Команда ученых из университетов Вашингтона и Оксфорда показала, что

перовскиты, которые считались однородными по составу, на самом деле содержат недостатки, которые могут быть изменены, чтобы улучшить солнечные устройства еще больше.

Химик Dane deQuilettes говорит:

«Перовскиты быстро растут, как класс фотоэлектрических материала в течение последних четырех лет. За этот короткий промежуток времени, способность этих материалов преобразовывать солнечный свет в электричество приближается к существующим кремниевым солнечным элементам. Но мы подозреваем, что есть возможности для дальнейшего совершенствования».

Исследовательская группа использовала мощные методы визуализации, чтобы найти дефекты в перовскитовой пленке, которые ограничивают движение зарядов и, следовательно, снижают эффективность устройств.

Перовскитовые солнечные батареи сейчас имеют эффективность примерно 20 процентов, по сравнению с примерно 25 процентами для кремниевых солнечных элементов.

Ученые использовали технику конфокальной оптической микроскопии, который часто используется в биологии, и применили ее к полупроводниковой технологии. Они использовали флуоресцентные изображения и их корреляцию с электронно-микроскопическими изображениями, чтобы найти «темные» или неэффективные зоны перовскита на пересениях кристаллов.

Кроме того,

они обнаружили, что можно «включить» некоторые из этих темных областей с помощью простой химической обработки.

Соавтор исследования David Ginger сказал, что результаты приведут к ускоренным улучшениям в материалах по однородности, стабильности и эффективности.

«Удивительно, но эти результаты показывают, что даже то, что называют хорошей или высокоэффективной перовскитовой пленкой, являются «плохим», по сравнению с тем, каким материал мог бы быть. Это обеспечивает четкую цель для будущих исследователей, стремящихся улучшить материалы».

Метод визуализации, разработанные командой химиков, также предлагают простой способ определить ранее неизвестные недостатки в перовскитовом материале и найти области, где их композиция может быть химически изменена, чтобы повысить производительность, сказал Ginger .