Исследователи разработали методику создания слоистых гибридных перовскитов, LHP, на атомарном уровне. Это позволит производить материалы для печатных светодиодов и лазеров нового поколения, а также для фотоэлектрических устройств. Перовскиты, которые определяются своей кристаллической структурой, имеют желаемые оптические, электронные и квантовые свойства. LHP состоят из тонких листов полупроводникового материала перовскита, разделённых тонкими органическими слоями. LHP можно создать в виде тонких плёнок, состоящих из нескольких листов перовскита и органических слоёв-разделителей. Эти материалы могут эффективно преобразовывать электрический заряд в свет, что делает их перспективными для использования в светодиодах, лазерах и фотонных интегральных схемах нового поколения. Исследователи давно интересуются LHP. Однако раньше было мало понимания, как создавать эти материалы с определёнными эксплуатационными характеристиками.
Понимание распределения размеров квантовых ям важно, потому что энергия перетекает от высокоэнергетических структур к низкоэнергетическим на молекулярном уровне. Профессор физики в NC State Кенан Гюндогду говорит, что энергия квантового колодца толщиной в два атома выше, чем у колодца в пять атомов. Чтобы энергия протекала эффективно, нужны ямы в три и четыре атома. Амассиан добавляет, что при изучении LHP возникала аномалия: размеры квантовых ям различались в зависимости от того, какой метод применялся — рентгеновская дифракция или оптическая спектроскопия.
У ученых возникли два вопроса:
Исследователи провели серию экспериментов и выяснили, что нанопластинки играют ключевую роль в формировании слоистых материалов. Амассиан пояснил:
Толщина нанопластинок постоянно растёт, они становятся нестабильными и превращаются в трёхмерный кристалл. При этом меняется и структура слоёв под ними: например, когда толщина нанопластинки достигает двух атомов, формируется квантовая яма такой же толщины. Это открытие позволило решить давнюю проблему: почему дифракция рентгеновских лучей и оптическая спектроскопия давали разные результаты? Дифракция обнаруживает укладку листов, но не видит нанопластинки. А оптическая спектроскопия обнаруживает изолированные листы.
Исследователи обнаружили, что нанопластинки важны для формирования перовскитовых слоёв в LHPs. Они решили проверить, можно ли использовать нанопластинки для создания структуры и свойств других перовскитов.
Результаты опубликованы в журнале Matter. Иллюстраця: нейросеть 11.10.2024 |
Энергия
PNAS Nexus: Ученые воссоздали в лаборатории ключевой элемент фотосинтеза | |
Человек научился делать многое, но у ... |
J. Mater. Chem. A: Литий-ионные батареи станут безопаснее и эффективнее | |
Новое объяснение эффекта этиленкарбоната ... |
EPSR: ИИ повысит надежность электросетей с учетом роста энергопотребления | |
Из-за распространения возобновляемых источнико... |
APL: Исследователи изучают фотоэлектрический феномен в перспективном материале | |
Необычный фотовольтаический эффект, BPV, в&nbs... |
Frontiers in Energy: Катализатор Fe-N-C превзойдет платину в топливных элементах | |
Топливные элементы и металловоздушные бат... |
Matter: Гибридные перовскиты прокладывают путь к новым лазерам и светодиодам | |
Исследователи разработали методику создания сл... |
В Пермском Политехе создали установку для исследования новых видов топлива | |
Учёные исследуют новый вид горючего ... |
Chemistry of Materials: Открыт перспективный твердый электролит из наночастиц | |
Аккумуляторы играют важную роль в совреме... |
Водные системы могут помочь ускорить внедрение возобновляемых источников энергии | |
Системы водоснабжения помогают сделать возобно... |
Nature Nanotechnology: Решена ключевая проблема натрий-ионных батарей | |
Литий-ионные батареи широко используются в&nbs... |
JAC: Ученые исследовали эффективность пьезокатализа Bi2WO6-x | |
Пьезокатализ — перспективная эколог... |
NatSustain: Новый материал катода может произвести революцию в хранении энергии | |
Недорогой катод, который может улучшить литий-... |
eScience: С помощью реактивной химии ученые создали анод без дендритов | |
Металлические калиевые батареи, МБК &mdas... |
Система искусственного фотосинтеза производит этилен с высочайшей эффективностью | |
Чтобы использовать CO₂ для создания эколо... |
NatComm: Инженеры создают долговечный и дешевый электролит для аккумуляторов | |
Возобновляемые источники энергии, такие как&nb... |
В ЛЭТИ создали цифрового двойника для оптимизации солнечных электростанций | |
Рост населения и развитие технологий прив... |
EES Catalysis: Новые ячейки превращают углекислый газ в экологичное топливо | |
Новый метод переработки бикарбонатного раствор... |
ACS Energy Letters: Новую батарею можно резать, можно бить — все равно работает | |
В большинстве аккумуляторов для портативн... |
Nature Climate Change: Богатые тоже пачкают атмосферу | |
Углеродный след богатых людей в обществе ... |
Учёные НИУ МЭИ создали энергоустановку на основе бионических технологий | |
Исследователи создали энергоустановку для ... |
Кремний с высокой площадью поверхности улучшает реакцию CO2 на свету | |
Учёные работают над превращением углекисл... |
В ЛЭТИ улучшили свойства материала для более долговечных солнечных батарей | |
Исследователи создали наноматериалы, которые с... |
Nature Electronics: Создан напалечный трекер здоровья, черпающий энергию из пота | |
Устройство, работающее от пота, позволяет... |
Nature Sustainability: Электролиты на основе нафталина пригодятся для батарей | |
ORAM — это органические редокс... |
Science: В США разрабатывают метод переработки лопастей ветряных турбин | |
Исследователи из Национальной лаборатории... |
Терагерцовая спектроскопия позволяет следить за старением перовскитовых пленок | |
Гибридные перовскиты могут использоваться в&nb... |
Scientific Reports: Создан новый храповик с геометрически симметричной шестерней | |
Храповой механизм — это систем... |
Инженеры MIT разрабатывают крошечные батареи для питания роботов | |
Маленькие словно песчинки цинково-воздушные ба... |
JPE: Листоподобные концентраторы повысят эффективность солнечной энергии | |
Люминесцентный солнечный концентратор, ил... |
Учёные ТПУ разработали катализатор для водорода, который в 7 раз лучше аналогов | |
Учёные молодёжной лаборатории ТПУ совмест... |