Günümüzdeki güneş enerjisi, telekomünikasyon ve mikroçip teknolojilerinin çoğu, silikon esaslı malzemeler kullanılarak üretilmektedir.
Bununla birlikte, son yıllarda, yarı iletken malzemelerden oluşan yeni bir teknoloji ailesi olarak perovskitler sahneye çıktı. Bu yeni teknoloji malzeme özellikleri ile, kurulmuş ticari seçeneklerin çoğuna rakip olmuş, aynı zamanda daha ucuz ve ulaşılabilir nitelikte.
Perovskite, ABX3 spesifik bir moleküler kristal yapısında düzenlenmiş üç kimyasal A, B ve X bileşeninden oluşan bir materyalin genel adıdır.
Şu anda araştırmacılar tarafından üzerinde durulan bu perovskitlerden biri, silikon esaslı PV‘ler ile yarışan, bir perovskit esaslı güneş pili için dünya rekoru kıran formamidinyum kurşun iyodür [HC (NH2) 2PbI3 veya FAPbI3] ‘dir.
Bununla birlikte, gerçek dünya koşullarında perovskit kristallerinin stabilitesi konusunda önemli zorluklar çözülmeye devam etmektedir.
Örneğin, oda sıcaklığında, FAPbI3, teknolojik uygulamalar için pratik değeri az olan sarı renkli delta evresinde kendini düzenler. Fakat 150 ° C’nin üzerine ısıtıldığında, malzeme, ortam koşullarında birkaç gün sonra delta evresine geri dönmeden önce alfa hali olarak adlandırılan farklı bir siyah yapıya dönüşür.
Perovskit Kristalleri
0Araştırmacılar ve teknoloji için en ilginç olan, FAPbI3‘ün bu karanlık alfa halidir. Yakın zamana kadar araştırmacılar, malzemeyi ısıtarak yüzeysel ve kimyasal işlemler kullanarak oda sıcaklığında stabilize ederek, yüksek sıcaklık alfa durumuna erişmeye çalışıyorlardı.
Roeffaers Lab ve Hofkens Group’tan KU Leuven araştırmacıları, şimdi aranan karanlık alfa fazlı perovskitin yeni ve daha kolay bir yolunu keşfettiler.
Doğrudan lazer yazımı (ayarlanmış yoğun lazer ışığı) kullanarak perovskit yüzeyini yerel olarak ısıtıyorlardı. Böylece işe yaramaz delta durumundan son derece olumlu alfa durumuna geçildi.
Dahası, materyalin artık stabilize edici bir işleme gerek duymadan oda sıcaklığında bile olsa bu durum birkaç hafta boyunca bu halde kaldığını tespit ettiler. KU Leuven bilim insanları, karanlık FAPbI3 durumunun karmaşık desenlerini hızla mikro-üretmek için lazer ışını kullanmayı başardılar.
Araştırmacılar kısa süre önce keşiflerini etkili nanoteknoloji dergisi ACS Nano’da yayınladılar (Steele ve ark. 2017).
Sonuç olarak “Bu bulgular, önemli yeni bir materyal sınıfının yapısal, elektriksel ve optik özelliklerini yerel olarak ayarlamak için ileriye doğru büyük bir adımdır ve talep üzerine özel optik cihazlar üretmek için geçerli bir yol sunmaktadır.”
