Les pérovskites hybrides organiques-inorganiques à l'iodure de plomb sont universellement reconnues comme des matériaux photovoltaïques (PV) très prometteurs. Alors que des performances PV exceptionnelles sont continuellement signalées, la manipulation de ces pérovskites hybrides pour des propriétés optoélectroniques extraordinaires avec une plus grande stabilité structurelle intrinsèque devient une attention croissante. La nature douce des pérovskites aux halogénures organiques-inorganiques rend leur réseau particulièrement sensible aux stimuli externes tels que la pression, offrant un moyen efficace de modifier leur structure pour des propriétés optoélectroniques extraordinaires. Cependant, ces matériaux mous présentent quant à eux une caractéristique générale selon laquelle même une pression très légère entraînera une distorsion préjudiciable du réseau et affaiblira l'interaction critique lumière-matière, déclenchant ainsi la dégradation des performances.

Une équipe de recherche internationale dirigée par des scientifiques du Center for High Pressure Science and Technology Advanced Research (HPSTAR) a rapporté une étude complète des isotopes à haute pression sur les pérovskites hybrides. A leur grande surprise, ils ont observé que le désordre du réseau induit par la pression peut être considérablement supprimé via l'effet isotopique de l'hydrogène, ce qui est crucial pour de meilleures propriétés optiques et mécaniques qui étaient auparavant inaccessibles. Par analyse neutronique/synchrotron in situ et caractérisations optiques, une amélioration remarquable de la photoluminescence (PL) par trois est convaincue dans le CD deutéré 3 ND 3 PbI 3 , qui montre également une robustesse structurelle beaucoup plus grande avec un PL retenable après un cycle de compression-décompression à haute pression de pointe.

Les chercheurs ont également proposé une compréhension au niveau atomique de la forte corrélation entre le sous-réseau organique et le cadre octaédrique d'iodure de plomb et la photonique structurelle, où le CD moins dynamique 3 ND 3 ⁺ Les cations sont vitaux pour maintenir l'ordre cristallin à longue distance par le biais d'interactions stériques et coulombiennes. En outre, le résultat des investigations liées à l'appareil montre que le CD 3 ND 3 PbI 3 -La cellule solaire à base a des performances photovoltaïques comparables à celles d'un CH 3 NH 3 PbI 3 -appareil basé, mais présente un comportement de dégradation considérablement plus lent, représentant ainsi un paradigme en suggérant des matériaux pérovskites fonctionnalisés par des isotopes pour de meilleurs matériaux par conception et une application photovoltaïque plus stable.