Il y a une bonne dizaine d’années, les équipes de recherche ont découvert la classe des pérovskites aux halogénures semi-organiques, qui font maintenant une carrière rapide en tant que nouveaux matériaux pour les cellules solaires. Les semi-conducteurs mixtes organiques-inorganiques ont atteint des rendements de in addition de 25% en quelques années. Ils tirent leur nom de leur composition de base, très similaire à celle de la pérovskite minérale (CaTiO3), mais contient d’autres composants: des anions halogénures, des cations plomb et des cations moléculaires organiques.




Dans le cas du composé le as well as crucial de la classe, l’iodure de plomb de méthylammonium CH3NH3PbI3 (généralement abrégé MAPI), qui a également été étudié ici, les cations moléculaires sont des cations méthylammonium et les anions sont des anions iodure. Bien que in addition de 4000 publications sur les pérovskites halogénures aient paru en 2019 seulement, il n’a pas encore été possible de comprendre pleinement leur construction. Dans le cas du MAPI, cela a été attribué, entre autres, au fait qu’ils sont produits sous forme de movies polycristallins à température élevée et il a été supposé que le jumelage se produit lorsqu’ils sont refroidis à température ambiante.

La development de jumeaux est complexe et peut modifier considérablement les propriétés du matériau. Il est donc passionnant d’étudier ce processus de furthermore près. « Nous avons maintenant cristallisé MAPI à température ambiante et analysé les cristaux ainsi formés avec la caméra Laue Falcon sur BER II », explique le Dr Joachim Breternitz, HZB. Avec ses collègues, le professeur Susan Schorr et le Dr Michael Tovar, il a pu déterminer à partir des données que les cristaux cultivés à température ambiante forment également des jumeaux. Cela donne un nouvel aperçu du processus de cristallisation et de croissance du MAPI. « Nos résultats indiquent que les noyaux de cristallisation ont une symétrie as well as élevée que les cristaux en vrac », explique Breternitz.




Grâce à ces informations, la synthèse des couches minces technologiquement importantes peut être spécifiquement optimisée.

La supply de neutrons BER II a fourni des neutrons pour la recherche jusqu’à son arrêt prévu en décembre 2019. « C’était l’une de nos dernières expériences au FALCON sur BER II et j’espère que nous avons pu apporter des contributions utiles jusqu’à la fin », déclare Breternitz.