Une équipe de recherche KAIST a proposé un matériau pérovskite, Cs 2 Au 2 je 6 qui sert de matériau actif potentiel pour les dispositifs photovoltaïques à couches minces sans plomb très efficaces. Ce matériau devrait jeter les bases pour surmonter les limitations précédemment connues de la pérovskite, y compris ses problèmes de stabilité et de toxicité.

En tant que candidats solides pour les cellules photovoltaïques à haut rendement de nouvelle génération, les cellules photovoltaïques en pérovskite ont un rendement de photoconversion maximum de 22%, comparable aux cellules photovoltaïques au silicium cristallin hautes performances. En outre, les cellules à base de pérovskite peuvent être fabriquées à basse température, entraînant ainsi des réductions de coûts spectaculaires.

Cependant, il a été noté que les matériaux pérovskites hybrides organiques-inorganiques conventionnels présentent une faible stabilité, dégradant finalement leurs performances et les rendant impropres à une utilisation continue. De plus, leur inclusion de plomb a sapé leur respect de l'environnement.

À la lumière de cela, une équipe conjointe dirigée par le professeur Hyungjun Kim du département de chimie du KAIST et le professeur Min Seok Jang de l'école de génie électrique a analysé un matériau de pérovskite précédemment découvert, Cs 2 Au 2 je 6 , composé uniquement de substances inorganiques et a étudié son aptitude à l'application dans des dispositifs photovoltaïques à couche mince. Des études théoriques suggèrent que ce nouveau matériau de pérovskite est non seulement aussi efficace, mais aussi plus stable et respectueux de l'environnement que les matériaux de pérovskite conventionnels. Pour cette analyse, l'équipe a développé des cadres de simulation multi-échelles multiphysiques. Des calculs quantiques de premier principe à l'échelle atomique ont été effectués pour étudier les propriétés optiques du matériau proposé, et des simulations électromagnétiques à l'échelle de l'appareil ont été menées pour suggérer que le matériau pourrait en effet servir de substance photovoltaïque prometteuse au niveau de l'appareil.

A partir de ce point, l'équipe de recherche prévoit d'étendre l'étude dans deux directions :une étude empirique pour appliquer le matériau pérovskite dans des cellules photovoltaïques du monde réel et une analyse théorique pour trouver le matériau optimal et hautement stable pour les cellules photovoltaïques. L'équipe a dit, "Les matériaux pérovskites sont très efficaces, mais afin de remplacer complètement les cellules solaires conventionnelles, leurs problèmes de stabilité et de toxicité doivent d'abord être résolus. » Ils ont ajouté que cette recherche devrait accélérer les études connexes dans la poursuite d'une haute efficacité, matériaux pérovskites respectueux de l'environnement.