Los investigadores de la Universidad McGill han obtenido nuevos y tentadores conocimientos sobre las propiedades de las perovskitas, uno de los materiales más prometedores del mundo en la búsqueda de producir un célula solar robusta y más barata.

En un estudio publicado hoy en Comunicaciones de la naturaleza , Los investigadores utilizaron un espectrómetro electrónico multidimensional (MDES), un instrumento único construido a mano en McGill, para observar el comportamiento de los electrones en los nanocristales de perovskita de yoduro de plomo y cesio. El MDES que hizo posibles estas observaciones es capaz de medir el comportamiento de los electrones durante períodos de tiempo extraordinariamente cortos, hasta 10 femtosegundos, o diez millonésimas de mil millonésimas de segundo. Las perovskitas son cristales aparentemente sólidos que llamaron la atención por primera vez en 2014 por su inusual promesa en futuras células solares que podrían ser más baratas o más tolerantes a defectos.

Un descubrimiento muy emocionante

"Es el resultado más emocionante del que he formado parte desde que comencé con la ciencia en 1995, ", dijo el autor principal y profesor de química de McGill, Patanjali Kambhampati, sobre el descubrimiento de la dualidad líquido-sólido de la perovskita". En lugar de buscar la perfección en microelectrónica de silicio libre de defectos, aquí tenemos algo defectuoso que es tolerante a defectos. Y ahora sabemos un poco más sobre por qué ".

Sólidos que actúan como líquidos.

A medida que los investigadores observaron más de cerca los cristales usando el MDES, lo que vieron fue algo que desafía nuestra comprensión convencional de la diferencia entre líquidos y sólidos.

"Desde la infancia hemos aprendido a distinguir los sólidos de los líquidos basándonos en la intuición:sabemos que los sólidos tienen una forma fija, mientras que los líquidos toman la forma de su recipiente, "dijo Hélène Seiler, autor principal de la investigación y ex Ph.D. estudiante en el Departamento de Química de McGill que actualmente se encuentra en el Departamento de Química Física, Fritz-Haber-Institut en el Instituto Max-Planck. "Pero cuando observamos lo que hacen los electrones de este material en respuesta a la luz, vemos que se comportan como suelen hacerlo en un líquido. Claramente, no están en un líquido, están en un cristal, pero su respuesta a la luz es realmente líquida. La principal diferencia entre un sólido y un líquido es que un líquido tiene átomos o moléculas bailando, mientras que un sólido tiene átomos o moléculas, está más fijo en el espacio que en una cuadrícula ".