Российские исследователи собрали все перспективные для солнечной энергетики слоистые перовскитоподобные соединения в единую базу данных. Это помогло обнаружить закономерности между структурой и свойствами таких соединений. Статья об этом опубликована в журнале Chemistry of Materials.

Гибридные соединения с перовскитной структурой стали популярны среди исследователей в последние 10 лет благодаря их уникальным оптическим и электронным свойствам. Такие материалы уже стали основой солнечных батарей, светодиодов, лазеров, фотосенсоров, детекторов рентгеновского излучения и так далее. Перовскиты уже обеспечивают рекордную эффективность солнечных панелей, которые ученые создают на их основе.

Несколько лет назад химики выделили интересный подкласс этих материалов — слоистые перовскитоподобные соединения. Они имеют большее структурное разнообразие и широкий диапазон химических составов. Кроме того, такие вещества стабильнее и могут служить дольше в качестве компонентов оптоэлектронных устройств.

Теперь исследователи лаборатории новых материалов для солнечной энергетики МГУ проанализировали сотни литературных источников и впервые создали пополняемую базу данных структуры и свойств перовскитоподобных слоистых соединений. На сегодня в ней уже находится информация о 500 материалах.

Используя кристаллохимический анализ и методы квантовой химии ученые смогли рассчитать структурные и электронные свойства таких соединений. С помощью машинного обучения они также смогли проанализировать данные и обнаружили закономерности между строением слоистых перовскитов и их свойствами. Кроме того, такой подход позволил спрогнозировать неизвестные свойства некоторых соединений и найти самые перспективные объекты исследований.

«Мы провели детальный кристаллохимический анализ всех собранных соединений и выявили важные корреляции между геометрическими параметрами структуры и оптическими свойствами слоистых перовскитоподобных соединений. Это позволило нам сделать важные обобщения для всего класса данных соединений, которые позволят выявить новые перспективные материалы с выдающимися функциональными характеристиками. Мы внимательно следим за развитием этой области исследований и будем регулярно дополнять нашу базу данных информацией о новых материалах. В настоящий момент мы работаем над новыми исследованиями, опирающимися на углубленный анализ информации, собранной в созданной базе данных с кристаллохимической точки зрения», — говорит руководитель исследования Алексей Тарасов, кандидат химических наук, заведующий лабораторией новых материалов для солнечной энергетики факультета наук о материалах МГУ и старший научный сотрудник химического факультета МГУ.