p Uma nova classe de materiais de perovskita 2-D com bordas que são condutoras como metais e núcleos que são isolantes foi encontrada por pesquisadores que disseram que essas propriedades únicas têm aplicações em células solares e nanoeletrônica. p "Esta observação dos estados condutores semelhantes a metal nas bordas da camada desses materiais de perovskita 2-D fornece uma nova maneira de melhorar o desempenho da optoeletrônica de próxima geração e desenvolver nanoeletrônica inovadora, "disse Kai Wang, professor assistente de pesquisa em ciência de materiais e engenharia na Penn State e autor principal do estudo.

p Wang e uma equipe de pesquisadores da Penn State fizeram a descoberta enquanto sintetizavam materiais perovskita de haleto de chumbo para uso em células solares de próxima geração. Perovskitas, materiais com uma estrutura de cristal boa para absorver a luz visível, são uma área de foco no desenvolvimento de células solares rígidas e flexíveis que podem competir comercialmente com células tradicionais feitas de silício. Esses materiais de perovskita 2-D são mais baratos de criar do que o silício e têm o potencial de ser igualmente eficientes na absorção da luz solar.

p As evidências, relatado em Avanços da Ciência , fornecem novos insights sobre a carga e o fluxo de energia em materiais perovskita, importante para o avanço contínuo da tecnologia, disseram os cientistas.

p "Acho que a beleza deste trabalho é que encontramos um material que tem propriedades completamente diferentes ao longo das bordas em comparação com o núcleo, "disse Shashank Priya, professor de ciência e engenharia de materiais e vice-presidente associado de pesquisa na Penn State. "É muito incomum que a corrente possa fluir em torno das bordas e não no centro de um material, e isso tem enormes implicações para o projeto de arquiteturas de células solares. "

p Os materiais de perovskita 2-D consistem em materiais finos, camadas orgânicas e inorgânicas empilhadas alternadamente. As camadas orgânicas protegem as camadas inorgânicas dos cristais de haleto de chumbo da umidade que pode degradar as versões 3-D do material. Essa estrutura em camadas resulta em uma grande variação na condutividade ao longo das direções perpendicular e paralela.

p Usando técnicas de digitalização e mapeamento, os pesquisadores descobriram que as bordas afiadas dos cristais individuais 2-D exibiam densidade de portadores de carga gratuita extraordinariamente grande.

p "Este trabalho revela as diferenças distintas nas propriedades optoeletrônicas entre a borda da camada de cristal e a região do núcleo, que pode dar uma dica para responder a outras questões importantes levantadas no campo da optoeletrônica sobre esses materiais de perovskita 2-D, "Disse Wang.

p Os pesquisadores disseram que as descobertas podem aumentar o desempenho das células solares e da tecnologia LED ao fornecer vias de carga adicionais dentro dos dispositivos. As descobertas também abrem a porta para o desenvolvimento de condução elétrica unidimensional inovadora em nanoeletrônica.

p "Em toda a extensão desses materiais, você tem uma junção entre metal e semicondutor, e há muitos dispositivos hipotéticos propostos com base nessa junção, "Priya disse.

p Por causa da forte corrente encontrada nas bordas, Cristais de perovskita 2-D também podem ser um bom candidato para um nanogerador triboelétrico, disseram os pesquisadores.

p Nanogeradores convertem movimento em energia elétrica, o que pode levar a uma tecnologia vestível que carrega telefones e outros dispositivos usando energia e entradas de luz e mecânica.