Membri del Laboratorio di Nuovi Materiali per l'Energetica Solare, lavorando presso la Facoltà di Scienze dei Materiali, in collaborazione con i loro colleghi della Facoltà di Chimica dell'Università Statale Lomonosov di Mosca hanno ottenuto pellicole di perovskite organica-inorganica altamente cristallina per celle solari. I loro risultati sono pubblicati sulla rivista Orizzonti di materiali .

I ricercatori hanno precedentemente lavorato su nanofili di perovskiti organiche-inorganiche ibride, che sono promettenti per la creazione di diodi emettitori di luce, laser e fotorivelatori. Però, l'applicazione più promettente per queste sostanze è l'elaborazione di celle solari perovskite, vale a dire, dispositivi fotovoltaici di nuova generazione. L'efficienza di questi dispositivi è aumentata di parecchie volte negli ultimi cinque anni, e ora comprende anche più del 22 percento. Questo è significativamente superiore all'efficienza massima delle celle solari in silicio policristallino. L'efficienza delle celle solari prodotte industrialmente più popolari è compresa tra il 12 e il 15%.

Ci sono due approcci principali per ottenere questo materiale. Il primo prevede un rivestimento di agenti chimici vaporosi, e il secondo è la cristallizzazione in soluzione. Negli ultimi anni sono stati sviluppati intensamente progetti volti a migliorare questi metodi. Però, ulteriori prospettive di questi approcci sono quasi esaurite.

Aleksej Tarasov, Dottore in Chimica, il Responsabile del Laboratorio e il Responsabile dello studio dice, "Come parte dello studio, abbiamo trovato diversi nuovi composti:poliioduri, che sono liquidi a temperatura ambiente, e hanno proprietà uniche. Sembrano liquidi viscosi di colore marrone scuro con un bagliore metallico, ottenuto da due polveri solide, che semplicemente si sciolgono durante la miscelazione. Il loro stato liquido li rende un buon sostituto di solventi pericolosi e, la loro composizione chimica contribuisce alla formazione di una necessaria perovskite a contatto con un film metallico di piombo o altri composti di piombo. Come risultato dell'interazione chimica tra il film di piombo e le fusioni di poliioduro, si forma un film di perovskite composto da grandi cristalli che si compenetrano."

I fusi di poliioduro vengono depositati sul piombo utilizzando una cosiddetta tecnica di rivestimento a rotazione. Per questo scopo, un substrato di vetro con strato di piombo è fissato su un'asta vorticosa e ruota. Si versa polioduro sul substrato di vetro vorticoso e il residuo viene lavato con isopropanolo. Questo produce film stabili di perovskite da 200 a 700 nm di spessore.

Il laboratorio attualmente continua a studiare le proprietà dei poliioduri scoperti e ad elaborare tecnologie per ottenere celle solari ad alta efficienza.