Thế hệ tiếp theo của quang điện, chất bán dẫn và đèn LED có thể được tạo ra bằng cách sử dụng perovskites - một vật liệu nano linh hoạt và thú vị với cấu trúc tinh thể.

Perovskites hiệu quả tương tự như silicon, rẻ tiền và có thể điều chỉnh được, có nghĩa là năng lượng mà chúng có thể hấp thụ, phản xạ hoặc dẫn điện có thể thay đổi để phù hợp với các mục đích khác nhau.

Thông thường, nước được kiểm soát khỏi quá trình tạo perovskite. Sự hiện diện của hơi nước có thể làm hỏng vật liệu trong thiết bị.

Đó là lý do tại sao perovskites được sử dụng cho nghiên cứu khoa học thông qua lớp phủ spin trong môi trường kín của hộp đựng găng tay nitơ.

Tuy nhiên, giờ đây, các thành viên của Trung tâm Xuất sắc về Khoa học Exciton của ARC đã tìm ra một cách đơn giản để kiểm soát sự phát triển của các tinh thể perovskite tinh khiết bằng cách khai thác nước như một yếu tố tích cực. Cơ chế hoạt động dựa vào ở nhiệt độ phòng, vì vậy phương pháp này vẫn hiệu quả về mặt chi phí.

nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng bằng cách thay đổi tỷ lệ nước và dung môi trong giai đoạn đầu của quy trình, họ có thể chọn cách nuôi cấy các loại tinh thể perovskite khác nhau, với cấu trúc phù hợp cho nhiều mục đích khác nhau.

Bằng cách điều chỉnh phù hợp nồng độ nước trong dung dịch tiền chất, có thể kiểm soát chính xác các perovskite cụ thể.

Phân tích tính toán và nhiệt động lực học được thực hiện các nhà khoa học tại Đại học Sydney, đã xác định sự phối hợp của các ion chì và bromua trong dung dịch tiền chất là yếu tố quan trọng trong việc xác định loại tinh thể nào được hình thành.

Để chứng minh chất lượng của sản phẩm cuối cùng, các tinh thể được tạo ra thông qua phương pháp này đã được ghép nối với các điện cực tiếp xúc ngược thông qua chế tạo nano để tạo ra thiết bị phát hiện tia X.

Mẫu thử nghiệm này được thực hiện ở mức độ tương tự với các thiết bị dò tia X thương mại hiện đang được sử dụng trong môi trường thực tế, như hình ảnh y tế và bộ đếm Geiger, và các thiết bị dò tia X perovskite nguyên mẫu được phát triển bằng các phương pháp chế tạo chậm hơn, phức tạp hơn.

Các nhà khoa học đã so sánh chúng với máy dò tia X thương mại cũng như các loại perovskite khác, phản ứng và độ nhạy rất tốt với tia X. Nhìn chung, dự án này cho thấy rằng nhóm nghiên cứu đã tìm ra cách kiểm soát perovskite vô cơ đơn tinh thể.

Cũng như pin mặt trời, máy dò tia X và đèn LED, perovskite được tạo ra bằng phương pháp này cũng có thể hữu ích trong việc phát hiện ánh sáng UV, laser và bộ thu năng lượng mặt trời.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Advanced Function Materials.

ctngoc