現在、ワシントン大学と国立再生可能エネルギー研究所（NREL）の研究者チームは、ハロゲン原子（ヨウ素や塩素など）がペロブスカイト結晶を栽培するためにどのように競うかを追跡するための新しい技術を開発しました。この情報は、研究者が高品質のペロブスカイト材料を合成するための新しい戦略を設計するのに役立ちます。
チームのテクニック、時間分解 x-ray photoEmission 分光法 （TR-XPS）、X線ビームを使用して、ペロブスカイトサンプルで電子を励起します。次に、これらの電子のエネルギーを測定して、サンプルに存在するさまざまな要素を識別できます。これらの要素が時間の経過とともにどのように変化するかに従うことにより、チームはペロブスカイトクリスタルがどのように成長するかを追跡できます。
彼らの実験では、 彼らは、ヨウ素と塩素が異なる方法でペロブスカイト結晶を栽培するために競争することを発見しました。塩素は鉛とより迅速に反応してペロブスカイトを形成しますが、ヨウ素は最終的に引き継ぎ、より安定したペロブスカイト結晶を形成します。これは、2段階の合成プロセスを使用して高品質のペロブスカイト結晶を成長させることができることを示唆しており、塩素は最初のステップで使用され、ペロブスカイト核を迅速に形成し、第2ステップで使用されて結晶構造を安定させるヨウ素を形成します。
チームの調査結果はに役立つ可能性があります さまざまな用途向けのペロブスカイト材料の合成を改善します。たとえば、ペロブスカイト太陽電池は、日光を電気に変換するのにより効率的な高品質のペロブスカイト結晶の使用から恩恵を受ける可能性があります。ペロブスカイト光発光ダイオード（LED）は、より効率的に光を放出する高品質のペロブスカイト結晶の使用からも恩恵を受ける可能性があります。
全体として、この作業はを研究するための新しいツールを提供します ペロブスカイトの結晶の成長と、さまざまな用途向けの高品質のペロブスカイト材料を合成するための新しい戦略の開発につながる可能性があります。
