Kiểm soát cấu trúc nguyên tử của perovskite có thể biến đổi pin mặt trời

Các nhà nghiên cứu đã phát triển một phương pháp mới dựa trên hơi để tạo ra các màng perovskite halide siêu mỏng với độ chính xác ở cấp độ nguyên tử, có tiềm năng thay đổi cách chế tạo pin mặt trời, đèn LED, laser và các thiết bị lượng tử. Khác với phương pháp xử lý dung dịch truyền thống vốn khó kiểm soát và lộn xộn, kỹ thuật lắng đọng hơi này—thường được sử dụng cho các chất bán dẫn tiêu chuẩn—cho phép sắp xếp chính xác các nguyên tử trong cả lớp perovskite hai chiều và ba chiều. Phương pháp tăng trưởng epitaxy này cho phép điều chỉnh tinh vi các đặc tính của vật liệu bằng cách kiểm soát độ dày và thành phần của từng lớp xuống đến từng phần nguyên tử. Nhóm nghiên cứu đã chứng minh khả năng thiết kế các mối nối giữa các lớp perovskite để giữ cho electron và lỗ trống cùng nhau hoặc tách biệt chúng, ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất phát sáng. Họ đã đạt được khả năng điều chỉnh sự chênh lệch năng lượng giữa các lớp vượt quá nửa electron volt và kéo dài thời gian sống của các hạt mang điện lên hơn 10 micro giây, vượt xa các giá trị thông thường. Sự kiểm soát chưa từng có này mở ra những cơ hội cho các thiết bị quang điện hiệu suất cao có thể mở rộng quy mô.