p As perovskitas são uma família de cristais que apresentam propriedades promissoras para aplicações em nanotecnologia. Contudo, uma propriedade chamada multiplicação de portadora, um efeito que torna os materiais muito mais eficientes na conversão de luz em eletricidade, não foi observado em perovskitas. Nova pesquisa, liderado pelos físicos UvA-IoP Dr. Chris de Weerd e Dr. Leyre Gomez do grupo do Prof. Tom Gregorkiewicz, agora relata que certos perovskitas têm essa propriedade desejável. p Cristais são configurações de átomos, moléculas ou íons ordenados em uma estrutura que se repete em todas as direções. Exemplos incluem sal comum, diamantes e flocos de neve. Certos cristais apresentam propriedades muito interessantes em nanoescala. Lá, entramos no mundo dos nanocristais, estruturas que são extremamente úteis na construção de aplicações tecnológicas em escalas minúsculas.

p Perovskitas, nomeado após o mineralogista russo do século 19 Lev Perovski, formam uma família particular de materiais que compartilham a mesma estrutura cristalina. Esses perovskitas têm muitas propriedades eletrônicas desejáveis, tornando-os úteis para a construção de LEDs, Tela da TV, células solares e lasers. Por esta razão, perovskitas têm sido estudados extensivamente por físicos nos últimos anos.

p Quando semicondutores - em células solares, por exemplo - converter a energia da luz em eletricidade, isso geralmente ocorre uma partícula de cada vez. Um único fóton em queda resulta em um único elétron excitado (e o 'buraco' correspondente onde o elétron costumava estar) que pode transportar uma corrente elétrica. Contudo, em certos materiais, se a luz em queda for energética o suficiente, outros pares elétron-buraco podem ser excitados como resultado; este processo é conhecido como multiplicação de portadora.

p Quando a multiplicação da portadora ocorre, a conversão de luz em eletricidade pode se tornar muito mais eficiente. Por exemplo, em células solares comuns, há um limite teórico (o chamado limite de Shockley-Queisser) na quantidade de energia que pode ser convertida - no máximo, um pouco mais de 33 por cento da energia solar é transformada em energia elétrica. Em nanocristais semicondutores sob o efeito de multiplicação de portadores, Contudo, uma eficiência máxima de até 44 por cento é prevista.

p Assim, pesquisadores buscaram o efeito de multiplicação de portadores em perovskitas. Agora, de Weerd, Gomez e Gregorkiewicz, junto com seus colaboradores, relatar esse fenômeno. Usando métodos de espectroscopia, os pesquisadores mostraram que os nanocristais de perovskita feitos de césio, multiplicação de portadores de exibição de chumbo e iodo. Além disso, eles argumentam que a eficiência desse efeito é maior do que a relatada até agora para qualquer outro material; com esta descoberta, as propriedades extraordinárias dos perovskitas recebem um novo impulso.

p De Weerd, que defendeu com sucesso seu Ph.D. tese baseada nesta e em outras pesquisas na semana passada, diz, "Até agora, multiplicação de portadores não havia sido relatada para perovskitas. O fato de termos descoberto agora é de grande impacto fundamental neste futuro material. Por exemplo, isso mostra que os nanocristais de perovskita podem ser usados ​​para construir fotodetectores muito eficientes, e, no futuro, talvez células solares. "