I ricercatori della Mc Gill University hanno acquisito nuove interessanti idee sulle proprietà delle perovskiti, uno dei materiali più promettenti al mondo nel tentativo di produrre una cella solare più efficiente, robusta ed economica.
La Perovskite si è dimostrata inizialmente interessante per le sue proprietà performanti come cella solare a film sottile, e più recentemente per una varietà di altre proprietà ottiche.
In uno studio pubblicato recentemente su Nature Communications, i ricercatori hanno utilizzato una spettrografia elettronica 2D (2DES) per osservare il comportamento degli elettroni nei nanocristalli di perovskite di ioduro di piombo di cesio.
L’applicazione 2DES che ha reso possibili queste osservazioni è in grado di misurare il comportamento degli elettroni in periodi di tempo straordinariamente brevi, fino a 10 femtosecondi (10 fs o 10-15 s) .
Le perovskiti sono cristalli apparentemente solidi che per la prima volta hanno attirato l’attenzione nel 2014 per la loro insolita promessa nelle future celle solari 2-dimensionali che potrebbero essere più economiche o più tolleranti ai difetti.
La dinamica elettronica è stata assegnata alla formazione di polaroni, formazione che ha luogo da un accoppiamento dinamico di fluttuazioni atomiche a stati elettronici in una finestra temporale di 100 fs. Rivelando una dinamica consistente con quella di un liquido disordinato, non paragonabile con un comportamento tipico di nanoparticelle covalenti di CdSe
Fin dall’infanzia sappiamo che la differenza tra un solido è un liquido è che mentre il solido mantiene una forma fissa, indipendente dal contenitore che lo contiene, i liquidi assumono la forma del loro contenitore.
Hélène Seiler, autore principale della ricerca ed ex studente Ph.D. del Dipartimento di Chimica della Mc Gill, attualmente al Dipartimento di Chimica Fisica, Fritz-Haber-Institut del Max-Planck Institute, afferma che “Quando osserviamo cosa fanno effettivamente gli elettroni in questo materiale in risposta alla luce, vediamo che si comportano come fanno normalmente in un liquido.
Chiaramente, non sono in un liquido – sono in un cristallo – ma la loro risposta alla luce è davvero simile a un liquido. La differenza principale tra un solido e un liquido è che un liquido ha atomi o molecole che danzano, mentre un solido ha gli atomi o le molecole fissati nello spazio su una griglia.”
| Maggiori informazioni: Hélène Seiler et al. Two-dimensional electronic spectroscopy reveals liquid-like lineshape dynamics in CsPbI3 perovskite nanocrystals, Nature Communications (2019). DOI: 10.1038/s41467-019-12830-1
Rivista: Nature Communications
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