I ricercatori CEST sono riusciti a identificare nuovi e promettenti candidati per le applicazioni fotovoltaiche utilizzando metodi computazionali.
I membri del gruppo CEST (Computational Electronic Structure Theory) Pascal Henkel e Patrick Rinke, in collaborazione con ricercatori dell’Università di Tampere (Finlandia) e dell’Università di Xi’an (Cina), hanno recentemente pubblicato uno studio in cui esplorano le proprietà dei sistemi misti calcoalogenuri metallici utilizzando la teoria del funzionale densità (DFT).
I calcoalogenuri di metalli misti sono una classe di composti di potenziale interesse applicazioni fotovoltaiche.
Grafico che mostra il flusso di lavoro fotovoltaico fornito da Pascal Henkel.
Questi materiali semiconduttori combinano le proprietà optoelettroniche delle perovskiti alogenuri con la stabilità dei calcogenuri metallici.
Di conseguenza, i calcoalogenuri metallici misti senza piombo hanno il potenziale per superare i problemi di stabilità e tossicità di altre perovskiti alogenuri note e per facilitare la commercializzazione di nuove celle solari. L’obiettivo di questo studio era identificare nuovi materiali e leghe di calcoalogenuro di metalli misti che siano stabili e adatti anche per applicazioni fotovoltaiche interne e/o esterne.
A questo scopo sono stati considerati un totale di 27 composti di calcoalogenuri di metalli misti. In totale sono stati identificati 12 materiali promettenti.
Nove di questi composti sono finora sconosciuti e sono stati studiati per la prima volta in questo studio. Inoltre, i ricercatori hanno identificato 12 leghe di calcoalogenuri metallici misti adatte per applicazioni fotovoltaiche e offrono la possibilità di mettere a punto le proprietà dei materiali per condizioni di illuminazione specifiche.
Pascal Henkel, ricercatore del CEST. Credito immagine: Università di Aalto
Lo studio costituisce un primo passo verso ulteriori ricerche sui calcoalogenuri di metalli misti e sui loro futuri dispositivi.
Finora, i composti calcoalogenuri di metalli misti sono stati scarsamente esplorati e solo pochi dei composti oggetto dello studio erano precedentemente noti (o addirittura erano stati sintetizzati).
La scoperta dei materiali di nuovi calcoalogenuri di metalli misti attraverso la sintesi sperimentale richiede generalmente molto tempo. Strumenti computazionali come DFT esplorano i materiali in silico e possono aprire la strada con la scoperta accelerata dei materiali. IL articolo è stato pubblicato in Chimica dei materiali.
Fonte: Università Aalto
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