pin mặt trời thông thường được làm bằng silicon. Các tế bào tốt hơn sử dụng dạng tinh thể của nguyên tố, nhưng có các phương pháp khác để lấy năng lượng điện từ mặt trời bằng silicon. Mặc dù tạo thành các tinh thể silicon, có thể đắt tiền nên luôn có sự quan tâm đến các công nghệ năng lượng mặt trời khác nhau. Perovskite là một trong những ứng cử viên hàng đầu để thay thế silicon. Vì họ sử dụng muối chì, chúng là chi phí thấp và đơn giản để xây dựng. Hiệu quả cũng tốt, ngay cả khi vật liệu không được đặt hàng đặc biệt. Vấn đề là mọi mô hình khoa học có về những gì nên tạo ra một tế bào mặt trời tốt dự đoán rằng các hợp chất có trật tự sẽ hoạt động tốt hơn, mặc dù điều này không đúng với Perovskite. Bây giờ các nhà khoa học tại Cambridge nghĩ rằng họ biết tại sao các tế bào này thực hiện ngay cả khi đối mặt với các khuyết tật cấu trúc.
Perovskites lấy tên của họ từ một khoáng chất thiên nhiên có cùng cấu trúc nguyên tử. Trong năm 2009, methylammonium dẫn đầu halogen perovskites được tìm thấy là hoạt động như pin mặt trời. Tỷ lệ chuyển đổi có thể cao tới 25,5% theo các nguồn và – rõ ràng – các tế bào có thể hiệu quả tới 31%, về lý thuyết. Tế liệu năng lượng mặt trời đứng đầu – một lần nữa, về lý thuyết – ở mức 32,3% mặc dù trong thế giới thực bạn may mắn có được vào những năm hai mươi.
Sử dụng kính hiển vi tiên tiến, nhóm phát hiện ra rằng có hai loại rối loạn khác nhau xảy ra trong vật liệu. Rối loạn điện làm giảm hiệu suất chuyển đổi năng lượng mặt trời. Tuy nhiên, một rối loạn hóa học tương ứng thực sự có lợi cho hiệu quả và nhiều hơn là bù đắp cho nhược điểm về điện.
Các nhà nghiên cứu hy vọng điều này sẽ cung cấp những hiểu biết mới về cách tạo ra các vật liệu perovskite tốt hơn để sử dụng trong các pin mặt trời của tương lai. Chúng tôi đã thấy vật liệu này được sử dụng cho những thứ khác ngoài pin mặt trời. Có rất nhiều hoạt động nghiên cứu tập trung vào các tế bào này, vì vậy chúng tôi hy vọng sẽ thấy một số ứng dụng thực tế, sớm thôi.
[Hình ảnh chính: Alex T. tại Elella Maru Studios thông báo nghiên cứu của Đại học Cambridge]