une, Images optiques des couches minces épitaxiales de -FAPbI3 telles que développées. La haute transparence des substrats et les surfaces lisses des films minces démontrent leur haute qualité. Barres d'échelle, 4 mm. b, Une image au microscope électronique à balayage (MEB) en coupe transversale du film mince épitaxié avec une épaisseur uniforme contrôlée. Barre d'échelle, 2 μm. Encart, image SEM agrandie de l'hétérostructure montrant une interface bien définie. Barre d'échelle, 200 nm. c, Balayage XRD ω − 2θ haute résolution des pics (001) des échantillons épitaxiés sur différents substrats montrant l'augmentation de la tétragonalité avec l'augmentation du décalage de réseau. ré, Cartographie de l'espace réciproque avec (104) réflexion asymétrique du -FAPbI3, pour différentes discordances de réseau avec le substrat. Les résultats montrent une diminution du paramètre de réseau dans le plan ainsi qu'une augmentation du paramètre de réseau hors du plan avec une contrainte de compression plus importante. Qx et Qz sont les coordonnées spatiales réciproques dans le plan et hors du plan. e, Spectres confocaux Raman de la couche épitaxiale à différentes déformations. Nous attribuons l'évolution de la forme et de l'intensité du pic avec la déformation à l'augmentation de la tétragonalité du réseau sous une déformation plus élevée. Nous notons que le large pic à environ 250 cm−1 est attribué à la liaison Pb–O induite par l'oxydation laser. F, Analyse d'ajustement des pics Raman. Le pic à 136 cm-1 de l'échantillon sans contrainte (ligne noire) est attribué à la liaison Pb–I. Avec une contrainte de compression croissante, le pic se déplace progressivement vers le bleu à mesure que la liaison devient plus rigide, et enfin se divise en un pic principal qui se déplace vers le bleu (en raison de la contraction de la liaison dans le plan) et un pic de l'épaule qui se déplace vers le rouge (en raison de l'extension de la liaison hors du plan). (a.u., unités arbitraires). Crédit: La nature (2020). DOI :10.1038/s41586-019-1868-x
Une équipe de chercheurs des États-Unis, L'Arabie saoudite et l'Australie ont structurellement stabilisé les pérovskites aux halogénures lorsqu'elles sont sous tension. Dans leur article publié dans la revue La nature , le groupe décrit leur approche et leurs espoirs que leurs travaux conduiront à un photovoltaïque plus efficace.
Il a été découvert en 2009 que les pérovskites aux halogénures pouvaient convertir la lumière du soleil en électricité, une découverte qui a déclenché l'espoir de cellules solaires plus efficaces. Malheureusement, des problèmes de réglage des cristaux ont empêché leur utilisation dans des produits viables. Dans ce nouvel effort, les chercheurs rapportent qu'ils ont trouvé un moyen de régler les pérovskites aux halogénures d'une manière qui pourrait rendre leur application dans les cellules solaires plus probable.
Le problème avec les pérovskites aux halogénures est leur tendance à former des structures hexagonales qui sont incapables de répondre à la lumière du rayonnement solaire. Pour contourner ce problème, les chercheurs ont essayé de les forcer à changer leur structure. Cela ajouterait de la tension au cristal, ce qui pourrait altérer la mobilité d'un porteur de charge. Avec des pérovskites aux halogénures, que la contrainte induite entraîne une instabilité structurelle, ce qui a conduit à un manque de fiabilité - un facteur qui les a empêchés d'applications commerciales. L'approche des chercheurs travaillant sur ce nouvel effort consistait à améliorer la stabilité structurelle de tels cristaux sous contrainte.
L'équipe a développé une pérovskite aux halogénures connue sous le nom de α-FAPbI
Les chercheurs rapportent que la compression qui a induit une contrainte dans le -FAPbI
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