Perovskitet mund të duken si një lloj ushqimi, por asnjë produkt ushqimor nuk mund të bëjë atë që këto materiale bëjnë. Ato janë minerale që mund të kryejnë të njëjtën “trick” si shumë nga lodratë dhe modelet e preferuara të fëmijëve (si anija klasike hapësinore AMT Interplanetary UFO; sa shumë e kërkoj) dhe aksesorët adoleshentë, si vija fluoreshente dhe “kollare” neon: ato absorbojnë dhe emetojnë dritë.
Megjithatë, perovskitet emetojnë një pjesë më të madhe të spektrit diellor sesa silikoni. Kështu, shkencëtarët në Universitetin e Kembritzhit kanë raportuar se tani mund të prodhojnë shtresa shumë të holla dhe stabile të perovskiteve halide, duke mundësuar mënyra të reja për të krijuar lazerë, LED-të, qeliza diellore dhe madje edhe teknologji kuantike me kosto të ulët dhe eficiencë të lartë, të gjitha pa përdorur silikoni të shtrenjtë, i cili është elementi kryesor për këto qëllime. Kjo është një avantazh i madh, ndërsa ushqimet e llojit “perogie” mund të rrisin vetëm rrezikun e sulmeve në zemër.
“Shtrirja ishte të rritnim një kristal perfekt perovskit, ku ndryshojmë kompozimin kimik shtresë pas shtrese, dhe kjo është ajo që bëmë”, tha Dr. Yang Lu, bashkë-autori i parë nga Departamenti i Inxhinierisë Kimike dhe Bioteknologjisë dhe Laboratori Cavendish i Universitetit të Kembritzhit.
Perovskitet janë struktura kristalore inorganike të ngjashme me mineralin natyror perovskit (oksid i kalciumit dhe titantit, CaTiO3). Halogenet janë komponime binare të halogjeneve (si fluori, ose klori); ato janë kripërat inorganike të acideve halogjene (si acidi klorhidrik).
Më parë, shkencëtarët përballeshin me kufizime në punën me perovskitet halide. Drita, nxehtësia dhe lagështia i bëjnë ato të instabile, dhe qelizat diellore perovskit përdornin zakonisht plumb, i njohur për shkaktimin e dëmtimeve në zhvillimin, sistemin nervor dhe të tjera (dhe pa të cilën, qelizat ishin joeficiente).
Megjithatë, duke përdorur tani një teknikë bazuar në avull, Dr. Yang Lu dhe kolegët e tij mund të rrisin shtresa individuale 2D dhe 3D halide perovskit që janë aq të holla sa që janë në nivelin e Angstromit – pra, një dhjetës e nanometrit, ose një miliardim metër. Më pas, duke u vendosur njëra mbi tjetrën në shtresa, duke u siguruar që atomet të përputhen perfekt, shtresat lejojnë që elektronet dhe “vrat” (antipartikulat pozitive të elektronëve) të lëvizin lirshmërisht, siç nëse udhëtojnë me eskalatorë në katet e ndryshme të një dyqani të vogël. Kështu, ato absorbojnë ose emetojnë dritë.
Metoda e Kembritzhit jo vetëm që prodhon rezultate më të mira, por edhe është më e lehtë. “Shumë kërkime për perovskitet përdorin procese bazuar në tretës, të cilat janë të ndërlikuara dhe të vështira për t’u kontrolluar”, thotë Prof. Sam Stranks, i cili drejtoi kërkimin. “Duke kaluar në procesin e avullit – e njëjta metodë e përdorur për gjysmatërat standarde – ne mund të arrijmë të njëjtin nivel kontrolli atomik, por me materiale që janë shumë më të lehta për t’u manipuluar”.
Ky progres mund të mundësojë një proces prodhimi i ngjashëm me atë që përdoret për krijimin e gjysmatarëve, por për prodhimin e pajisjeve halide perovskit me eficiencë, qëndrueshmëri dhe fuqi më të lartë sesa paraardhësit e tyre bazuar në silikon.
“Ne tani mund të vendosim se lloj lidhjeje duam: një që mban ngarkimet së bashku ose një që i ndan”, tha Prof. Sir Richard Friend nga Laboratori Cavendish, i cili drejtoi kërkimin. “Por më rëndësishme, tregon se si mund të prodhojmë gjysmatarë nga perovskitet, të cilët një ditë mund të revolucionojnë mënyrën se si prodhojmë elektronikë dhe qeliza diellore të lira”.
Kërkimi u publikua në revistën “Science”.
Burimi: Universiteti i Kembritzhit.
Burimi: newatlas.com
