Перovskite — перспективный материал в материаловедении
Перовскит — это новый перспективный материал в области материаловедения. Этот минерал является более дешёвой и эффективной альтернативой существующим фотоэлектрическим материалам, таким как кремний, полупроводник, используемый в солнечных батареях.
Недавно проведённые исследования показали, что приложение давления к материалу может изменять и настраивать его структуру — а следовательно, и свойства — для различных применений.
Эксперимент с использованием Canadian Light Source (CLS)
Группа исследователей использовала Canadian Light Source (CLS) в Университете Саскачевана, чтобы наблюдать в реальном времени, что происходит, когда они «сжимают» особый тип перовскита между двумя алмазами.
Двумерный гибридный перовскит состоит из чередующихся органических и неорганических слоёв. Именно взаимодействие между этими слоями, по словам доктора Янга Сун, профессора химии в Западном университете, определяет, как материал поглощает, излучает или контролирует свет.
Результаты исследования
Исследовательская группа обнаружила, что приложение давления значительно увеличивает фотолюминесценцию материала, делая его ярче. Это, по словам Сун, намекает на потенциальные применения в светодиодном освещении.
Команда также наблюдала непрерывное изменение цвета материала с зелёного на жёлтый, а затем на красный. «Таким образом, вы можете настроить цвет», — говорит Сун.
Одним из самых значительных изменений в материале стало то, что исследователи приложили очень большое давление к перовскиту: он начал светиться по-другому, сигнализируя об улучшении его способности работать со светом. Они также обнаружили, что материал сжимается больше в одном направлении, чем в других, и что его внутренняя структура становится менее скрученной. Большинство подобных материалов при сжатии становятся более скрученными.
Результаты исследования, в котором также участвовал Advanced Photon Source (APS) в Аргоннской национальной лаборатории в Чикаго, были опубликованы недавно в журнале Advanced Optical Materials.
Исследование, по словам Сун, демонстрирует, что «оптические и электронные свойства перовскита могут быть настроены и оптимизированы для применения в широком спектре устройств», таких как светодиоды и фотоэлектрические элементы.
По словам Сун, знания, полученные в CLS о том, как давление изменяет структуру перовскита, предоставляют «рецепт, который поможет химику или учёному-материаловеду создавать материалы с желаемыми свойствами». Это, по его словам, информация, которая будет иметь ключевое значение при разработке следующего поколения перовскитов для различных целей.