Муравьиная кислота помогла вырастить сверхчувствительный монокристалл перовскита
Химики вырастили большие монокристаллы эффективного полупроводника перовскитного типа. Оказалось, добавление муравьиной кислоты способствует росту кристаллов, эффективно замедляя окисление иода. Сделанный из таких кристаллов фотоэлемент показал очень низкий уровень шума и задержки сигнала. Статья опубликована в Science Advances.
Галогенсодержащие полупроводники перовскитного типа — это очень перспективная группа материалов в фотовольтаике и фотоэлектронике. Во многом они привлекают ученых взаимозаменяемостью компонентов, а главное — простотой, с которой можно провести замену. Формулу одного из важных полупроводников этой группы можно записать как APbX3, где Pb — это свинец. На месте A могут быть метилламоний и формамидин, на месте X — хлор, бром или иод. Такие полупроводники характеризуются сильным поглощением света и высокой подвижностью зарядов. Солнечная батарея с одним переходом на основе перовскитного полупроводника может достичь эффективности 25,5 процентов. Для сравнения, максимальное значение эффективности у однопереходных солнечных батарей составляет 29,1 процентов.
На сегодняшний день наиболее эффективные перовскитные солнечные элементы построены на поликристаллических тонких пленках. Но их поликристалличность сильно ограничивает стабильность и время работы. Это происходит из-за наличия низкосимметричных и вообще аморфных фаз на границах зерен в поликристалле. По сравнению с ними, монокристаллические элементы избавлены от этого недостатка и во многом превосходят свои поликристаллические аналоги.
На сегодняшний день уже известно несколько методов синтеза различных вариаций перовскитных монокристаллов из раствора. Однако из-за разнообразия возможных взаимозаменяемых компонентов и различных форм кристаллов, эта область привлекает все больший интерес. Тем более, полученные материалы могут применяться и применяются в различных фотодетекторах. Рабочее тело последних должно обладать высокой чувствительностью, долговечностью и низким уровнем шума. Перовскитные монокристаллы