 Перовскиты с недавних пор считаются наиболее перспективным материалом для дешевого производства высокоэффективных солнечных элементов. В частности, так называемые органо-неорганические металлогалогенные перовскиты являются одними из самых захватывающих недавних открытий в области фотовольтаики. Менее чем за пять лет исследователи сумели повысить эффективность перовскитовых солнечных батарей с 4% до более чем 20%. Действительно, в этом отношении, перовскиты уже обогнали многие альтернативные фотоэлектрических материалов, такие, как чисто органические. Кроме того, перовскиты способны не только поглощать свет и преобразовывать его в электричество - они также обладают отличными свойствами излучателей света.
Теперь группе исследователей из университета Людвига-Максимиллиана удалось синтезировать перовскитовые нанокристаллы в виде ультратонких нанопластинок, чьи характеристики излучения могут быть настроены путем изменения их толщины. Полученные нанопластинки имеют толщину в 300 раз меньше, чем перовскитовые пленки, обычно используемые при изготовлении солнечных элементов.
Посредством систематического изменения относительной концентрации органических катионов, используемых в синтезе, исследователи смогли получить нанопластинки с толщиной менее 1 нанометра, что соответствует слоистой стопке высотой в несколько атомов. Свойства, проявляемые этими незначительными частиц, являются необъяснимыми в рамках классической физики. Они могут быть объяснены только путем применения законов квантовой физики, как подтверждается теоретическими расчетами, проведенными группой.
Кроме того, что пластинки различной толщины могут быть получены не контролируемым образом путем изменения условий их синтеза, эти изменения также привели к поразительной перемене в их оптических свойствах. Фактически свет, излучаемый перовскитовыми нанопластинками, как было установлено, зависит от их толщины. При добавлении слоев кристаллической решетки, исследователи смогли постепенно изменить цвет излучаемой фотолюминесценции от фиолетового до синего и, наконец, на зеленый. Теперь они надеются расширить перестройку частоты излучения, испускаемого перовскитовыми нанокристаллами по всей видимой области и за ее пределами. Это может привести к производству энергоэффективных и экономичных светодиодов, излучающих свет практически любого желаемого цвета. Кроме того, новые нанопластинки идеально подходят для использования в лазерах.
|
