El Dr. Michael Tovar trabaja en FALCON en la fuente de neutrones BER II. Crédito:HZB
Hace unos buenos diez años equipos de investigación descubrieron la clase de perovskitas de halogenuros semiorgánicos, que ahora están haciendo una carrera rápida como nuevos materiales para células solares. Los semiconductores orgánicos-inorgánicos mixtos lograron eficiencias de más del 25 por ciento en unos pocos años. Toman su nombre de su estructura básica, que es muy similar a la del mineral perovskita (CaTiO 3 ), pero contiene otros componentes:aniones haluro, cationes de plomo y cationes moleculares orgánicos.
En el caso del compuesto más importante de la clase, yoduro de metilamonio y plomo CH 3 NUEVA HAMPSHIRE 3 PbI 3 (generalmente abreviado como MAPI), que también se estudió aquí, los cationes moleculares son cationes de metilamonio y los aniones son aniones de yoduro. Aunque solo en 2019 han aparecido más de 4000 publicaciones sobre perovskitas de haluro, aún no ha sido posible comprender completamente su estructura. En el caso de MAPI esto se atribuyó, entre otras cosas, al hecho de que se producen como películas policristalinas a temperatura elevada y se asumió que el hermanamiento ocurre cuando se enfrían a temperatura ambiente.
La formación de gemelos es compleja y puede cambiar significativamente las propiedades del material. Por lo tanto, es emocionante investigar este proceso más de cerca. "Ahora hemos cristalizado MAPI a temperatura ambiente y analizado los cristales así formados con la cámara Laue Falcon en BER II, "dice el Dr. Joachim Breternitz, HZB. Junto con sus colegas, la Prof.Susan Schorr y el Dr. Michael Tovar, pudo determinar a partir de los datos que los cristales que crecen a temperatura ambiente también forman gemelos. Esto brinda una nueva perspectiva del proceso de cristalización y crecimiento de MAPI. "Nuestros resultados indican que los núcleos de cristalización tienen una simetría más alta que los cristales a granel, "explica Breternitz.
Con estas ideas, la síntesis de las películas delgadas tecnológicamente importantes se puede optimizar específicamente.
La fuente de neutrones BER II ha proporcionado neutrones para la investigación hasta su cierre programado en diciembre de 2019. "Este fue uno de nuestros últimos experimentos en FALCON en BER II y espero que podamos hacer contribuciones útiles hasta el final, "dice Breternitz.
