Ученые обнаружили в перовскитах свойство ферроэластичности

Кристаллы минерала перовскита могут стать чемпионами среди солнечных элементов. За последние годы ученые добились от особого класса перовскитов — состоящих из гибридов органических и неорганических компонентов — более 20% эффективности превращения солнечного света в электричество. Однако, ввиду особенностей современного производства, срок их службы заканчивается гораздо раньше обычных 30 лет.

Ферроэалстичность — спонтанная перегруппировка внутренней структуры органически-неорганических перовскитов (OIP), в которых каждый кристалл подразделяется на крошечные области с такой же атомной структурой, но направленные в разные стороны. Эта перегруппировка создает спонтанное натяжение в каждой области, которое существует только при отсутствии внешнего воздействия.

При высоких температурах кристаллы OIP не подразделяются и обладают одинаковой структурой атомов. Однако, при комнатной температуре кристаллическая структура меняется с кубической на четырехугольную, в которой одна ось куба удлиняется. Тут и проявляются ферроэластичные свойства материала.

Кроме того, ученые обнаружили, что, сгибая кристалл, они могут сдвигать, создавать или уничтожать границы между областями кристаллов с разной ориентацией, увеличивая или уменьшая размер каждой области.

Пока ученые не могут понять, улучшает или ухудшает ли это свойство производительность и стабильность пероскитовых солнечных элементов. Но сам факт наличия такой внутренней структуры требуется внимательно изучить, поскольку он может стать ключом к продлению срока службы перовскитовых солнечных элементов, пишет Phys.org.

Работая с органически-неорганическими перовскитами, ученые Университета пердью сумели в два раза повысить скорость производства солнечных элементов из этого материала без существенного повышения стоимости. А физики Национальной лаборатории в Лос-Аламосе обнаружили в перовскитах уникальные оптоэлектронные свойства.