Что вырастишь, то и посветит: ученые из России нашли у материалов солнечных батарей важное свойство

Российские исследователи установили, что оптические свойства перовскитов — самого перспективного материала для солнечных батарей — определяется формой их кристалла и научились их регулировать. Результаты работы ученых опубликованы в журнале Nano Letters.

Благодаря электрическим, магнитным и оптическим свойствам галогенидные (на основе галогенов — хлора, йода или брома) перовскиты применяются в солнечных батареях, нанолазерах и светодиодах. В теории из-за особенностей структуры эти материалы должны проявлять анизотропию — различие в преломлении света вдоль разных направлений кристалла. Однако обнаружить ее до сих пор не удавалось.

Исследователи из МФТИ, НИТУ МИСиС, ДВФУ и ИТМО изучили анизотропию бромида свинца цезия. Выяснилось, что оптические свойства материала зависят от условий его выращивания. Степень анизотропии определяла форма кристалла.

Изучив химический состав перовскита, физики смогли регулировать оптические его свойства. Кроме того, на определенных длинах волн показатель анизотропии оказался чрезвычайно высок — больше, чем у всех трехмерных материалов. Кристаллы сохраняют свои оптические свойства в масштабах от нескольких нанометров до миллиметров, выяснили ученые.

Эти характеристики открывают широкие возможности для применения материала в нанофотонике и оптоэлектронике: к примеру, в экранах или для маршрутизаторов оптического сигнала.