L’eau est l’ingrédient magic formula d’une manière simple de créer des composants clés pour les cellules solaires, les détecteurs de rayons X et d’autres dispositifs optoélectroniques.
La prochaine génération de photovoltaïque, de semi-conducteurs et de LED pourrait être fabriquée à l’aide de pérovskites, un nanomatériau passionnant et polyvalent doté d’une construction cristalline.
Les pérovskites ont déjà montré une efficacité similaire à celle du silicium, sont moins chères à fabriquer et présentent une bande interdite réglable, ce qui signifie que l’énergie qu’elles sont capables d’absorber, de réfléchir ou de conduire peut être modifiée pour répondre à différents objectifs.
Habituellement, l’eau est maintenue aussi loin que feasible pendant le processus de création des pérovskites. La présence d’humidité peut entraîner des défauts dans les matériaux, les faisant se désagréger as well as rapidement lorsqu’ils sont utilisés dans un appareil.
C’est pourquoi les pérovskites destinées à la recherche scientifique sont souvent fabriquées par centrifugation dans l’environnement scellé d’une boîte à gants à l’azote.
Maintenant, cependant, les membres du Centre d’excellence ARC en science de l’excitation ont trouvé un moyen very simple de contrôler la croissance des cristaux de pérovskite en section pure en exploitant l’eau comme facteur positif. Ce mécanisme à foundation de liquide fonctionne à température ambiante, de sorte que l’approche reste rentable.
Dirigée par des chercheurs de l’Université Monash, l’équipe a découvert qu’en modifiant le rapport eau/solvant au cours des premières étapes du processus, elle pouvait choisir de faire pousser différents types de cristaux de pérovskite, avec des constructions adaptées à diverses fins.
L’auteur correspondant, le Dr Wenxin Mao de l’Université Monash, a déclaré : “En ajustant soigneusement la concentration d’eau dans la alternative de précurseur, nous avons réalisé le contrôle précis de phases particulières de pérovskite.”
L’analyse informatique et thermodynamique menée par des collègues de l’Université de Sydney a identifié que la coordination des ions plomb et bromure dans la alternative de précurseur était un facteur critical pour déterminer les kinds de cristaux formés.
L’auteur principal Qingdong Lin, doctorant à l’Université Monash, a déclaré : « Nous comprenons maintenant la mécanique interne et la fonction de l’eau à l’intérieur de la alternative précurseur. Ce faisant, nous pouvons utiliser davantage l’eau pour contrôler le processus de cristallisation.
Pour démontrer la qualité du produit closing, les cristaux produits by way of cette approche ont été couplés à des électrodes de get hold of arrière par nanofabrication pour créer des dispositifs de détection de rayons X.
Cet échantillon de take a look at a fonctionné à un niveau similaire aux détecteurs de rayons X commerciaux actuellement utilisés dans des environnements réels, comme l’imagerie médicale et les compteurs Geiger, et a surpassé les prototypes de détecteurs de rayons X à pérovskite développés à l’aide de méthodes de fabrication additionally lentes et furthermore compliquées.
Wenxin a déclaré : « Nous les avons comparés avec des détecteurs de rayons X commerciaux ainsi qu’avec d’autres types de pérovskites et nous avons une très bonne réactivité et sensibilité aux rayons X. Dans l’ensemble, ce projet montre que nous avons trouvé un moyen clever de contrôler la pérovskite inorganique. monocristaux.
“La méthodologie est adaptable et réalisable et ne nécessite pas un environnement ou une strategy très special pour l’appliquer.”
En as well as des cellules solaires, des détecteurs de rayons X et des LED, les pérovskites créées avec cette méthode pourraient également être utiles dans la détection de la lumière UV, les lasers et les concentrateurs solaires.