Perovskietstructuur uit methylammonium (blauw), lood (rood) en halogenen (lgroen)

Van perovskieten kun je niet alleen zonnepanelen maken maar ook leds. En nog hele goedkope ook, melden Britse en Duitse onderzoekers in Nature Nanotechnology.

De winst zit daarbij vooral in het feit dat je je perovskietlagen kunt aanbrengen via een simpel spincoatproces, waarvoor geen hoge temperaturen of hoogvacuüm nodig zijn. Ook aan de zuiverheid lijken veel minder hoge eisen te worden gesteld dan men van silicium gewend is.

Dat ‘perovskiet’ is een verzamelnaam voor mineralen waarvan de kristalstructuur overeenkomt met die van calciumtitanaat, CaTiO3. Een paar jaar geleden werd ontdekt dat organometaalhalideperovskieten, zoals CH3NH3PbI3, zonlicht kunnen omzetten in een elektrische stroom met een efficiëntie die dicht tegen die van silicium aan zit. Sindsdien gelden perovskieten als dé grote belofte op het gebied van zonnecellen.

Dat ze omgekeerd ook stroom in licht kunnen omzetten is op zich niet zo verbazend, maar tot nu toe lukte dit alleen onder vloeibare stikstof. Promovendus Zhi-Kuang Tan uit Cambridge lijkt de eerste te zijn die het ook bij kamertemperatuur voor elkaar krijgt.

Tan en collega’s gebruiken ongeveer dezelfde perovskieten als die in zonnecellen, alleen vervangen ze het jodium geheel of gedeeltelijk door chloor of broom om de kleur in te stellen. Een 15 nm dik laagje van zo’n materiaal zetten ze elektrisch klem tussen een laagje titaniumdioxide en een laagje poly-9,9’-dioctylfluoreen, twee materialen met een veel grotere bandkloof dan het perovskiet.

Ze hebben zo al infrarode, rode en groene leds gemaakt. De efficiëntie is nog niet om over naar huis te schrijven maar de onderzoekers verwachten binnen vijf jaar een marktrijpe led te kunnen presenteren.

bron: Nature Nanotechnology

Onderwerpen