p Um químico da Universidade RUDN sintetizou novos tipos de materiais opticamente ativos com a estrutura do mineral perovskita. Ele propôs um meio ambiente, velozes, e método mecanoquímico facilmente reproduzível, que permite a obtenção de materiais híbridos de alta pureza, promissor para a criação de células solares. O artigo foi publicado na revista Nanoescala . p A grande maioria dos materiais híbridos organo-inorgânicos usados ​​hoje na energia solar são semicondutores tridimensionais do tipo perovskita que contêm chumbo em sua estrutura. Contudo, o uso de tais materiais cria problemas devido à sua toxicidade. Perovskitas duplas, ou "elpasólitos, "pode ​​servir como alternativa conveniente que ajudaria a evitar o uso de chumbo tóxico.

p A data, muitas das estruturas teoricamente previstas de perovskitas duplas não foram sintetizadas devido a uma série de problemas, como a formação de subprodutos estáveis, por exemplo, césio, bromo, e compostos de antimônio, que impediu a reação de ser concluída. Rafael Luque, o Diretor do centro científico do Joint Institute for Chemical Research da RUDN University, e seus colegas usaram os métodos da "química verde" para sintetizar três perovskitas duplas:Cs ₂ AgBiBr ₆ , MA ₂ TlBiBr ₆ , e Cs ₂ AgSbBr ₆ .

p Os químicos usaram a abordagem mecanoquímica, isso é, moagem de alta energia, que não requer o uso de solventes orgânicos, e, portanto, é mais amigo do ambiente. Os autores do artigo demonstraram que a baixa temperatura é um parâmetro crítico no processo de síntese em um moinho de bolas, pois elimina a formação de compostos colaterais.

p A estrutura, fase e composição elementar das perovskitas obtidas foram confirmadas por métodos de análise físico-química. A estabilidade térmica também foi avaliada. Foi demonstrado que os materiais sintetizados são estáveis ​​em altas temperaturas, de 300 a 500 graus Celsius.

p Para verificar as propriedades ópticas dos materiais híbridos sintetizados, os químicos mediram a absorção e o poder emissivo de novos materiais na faixa do visível e ultravioleta. Com base nesses dados, os pesquisadores calcularam o gap, isso é, a gama de energias que torna possível determinar a condutividade elétrica de um material, em particular, se o material for um semicondutor. Os valores de energia obtidos, ou seja, o gap, estão em total concordância com os valores calculados teoricamente e com os experimentais, descrito na literatura para as estruturas correspondentes.

p Os novos materiais demonstram alta estabilidade; nenhuma mudança foi observada em sua estrutura cristalina após vários meses de armazenamento em temperatura e umidade ambiente. O professor Luque e seus colegas acreditam que seu método pode ser usado para sintetizar outras perovskitas duplas, que são propensas a decomposição em fases em camadas que podem se tornar a base para a criação de células fotovoltaicas altamente eficazes, livres de chumbo tóxico.

p Os materiais sintetizados são altamente eficientes, comparável à maioria dos sistemas sintetizados da literatura, mas sintetizado de uma forma muito mais fácil e ecológica que reduzirá significativamente os custos do produto no material final. O futuro dirá sobre sua viabilidade econômica, mas os materiais têm perspectivas promissoras para várias aplicações, "Diz Luque.