La perovskite si è rivelata molto, molto difficile, il che è stato nuovamente confermato dalla sua ricerca approfondita. Scoperto circa 180 anni fa nei monti Urali, il minerale mostra un'elevata efficienza sia nei pannelli fotovoltaici che nelle sorgenti luminose a LED. Ma gli scienziati non riescono ancora a comprendere appieno il motivo. Un nuovo studio ha fatto luce su questo mistero. Si è scoperto che la perovskite rappresenta un nuovo stato della materia - incredibile.
Le celle solari in perovskite mostrano un'efficienza sempre migliore più e più volte, sebbene la sua struttura cristallina sia piena di difetti rispetto al silicio cristallino e ad altri semiconduttori. Questo momento ha sempre sconcertato i ricercatori: perché un minerale con difetti nel reticolo funziona meglio di una sostanza con un reticolo cristallino ideale? Pertanto, è stato questo aspetto che ha interessato un gruppo di scienziati del Dipartimento di Chimica della McGill University (un'università pubblica di ricerca situata a Montreal, Quebec, Canada).
Utilizzando la microscopia con sonda a pompa, uno dei metodi di imaging ottico non lineare per lo studio delle reazioni chimiche, gli scienziati hanno osservato la dinamica della perovskite e hanno scoperto che la deformazione nel reticolo cristallino di un minerale non porta al decadimento energetico, ma al suo aumento complessivo. È come se un sasso fosse lanciato su un trampolino e non si congelasse gradualmente al centro, ma al contrario oscillasse e volasse via da qualche parte.
Gli scienziati hanno spiegato questo comportamento "innaturale" della perovskite con il fatto che il suo reticolo cristallino si deforma in seguito al movimento di un elettrone e si comporta come un liquido. Nel processo di movimento degli elettroni attraverso il minerale, sorgono e si combinano due quasiparticelle: un polaritone e un eccitone. Questo è simile nei risultati alla formazione nel materiale di un punto quantico. Più precisamente, una caduta quantica, se parliamo delle proprietà della perovskite insite nei liquidi.
Si sostiene che un tale comportamento della materia non sia stato ancora osservato, e questo vale una scoperta separata, per non parlare del fatto che la comprensione dei processi fisici fondamentali nelle perovskiti aiuterà a migliorare significativamente il loro uso nei fotoconvertitori. Inoltre, lo studio è stato pubblicato sulla rivista Physical Review Research.
2021-05-29 17:29:54
Autore: Vitalii Babkin