Ученые из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) и Университета Сонгюнгван в Корее нашли способ повысить стабильность PSC. Они сосредоточились на проблеме деградации тонких пленок перовскита, которые могут быть повреждены под воздействием влаги, тепла и света. Работа была проведена группами профессоров Майкла Гретцеля (EPFL) и Парка Нам-Гю (Университет Сонгюнкван), а результаты опубликованы в журнале Science.

Исследователи рассмотрели две определенные грани кристалла, то есть плоские поверхности, характеризующиеся особенным расположением атомов. Этот аспект может влиять на свойства и поведение материала, например на его стабильность и реакцию на внешние факторы, такие как влажность или тепло.

Во ходе исследования были рассмотрены грани (100) и (111) кристаллов перовскита. Грань (100) представляет собой плоскость, перпендикулярную оси кристалла, атомы которой расположены повторяющимся узором в виде квадратной, а в грани (111) — треугольной сетки.

Грань (100), которая чаще всего встречается в тонких пленках перовскита, особенно подвержена деградации, поскольку может быстро перейти в нестабильную неактивную фазу под воздействием влаги. Грань (111) оказалась гораздо более устойчивой.

Результаты показали, что причиной деградации является прочная связь между молекулами перовскита и воды, которая вызвала переход в нестабильную фазу. Ученые использовали эту информацию для разработки стратегии под названием "инженерия граней" : при помощи специальных молекул-лиганд вырастили более стабильной грани (111). Это привело к получению перовскитных пленок, которые были исключительно стабильными и устойчивыми как к влаге, так и к теплу.

Исследование представляет собой важный шаг вперед в разработке PSC, поскольку стабильность является основным препятствием для их коммерциализации. Полученные данные позволяют лучше понять, как различные грани кристаллов способствуют стабильности пленок. Путем выявления наиболее стабильных аспектов и поиска путей поощрения их роста можно повысить общую стабильность PSC и ускорить их выход на рынок в качестве надежного и рентабельного источника возобновляемой энергии.