Перовскиты уже применяются в электронике, солнечных батареях и детекторах излучения, включая приборы для космических исследований. Однако наиболее чувствительные материалы, содержащие свинец и галогены, подвержены деградации при воздействии высоких температур, влажности и постоянного потока частиц, рассказал один из авторов исследования, заведующий лабораторией фотовольтаических материалов Уральского федерального университета Иван Жидков.
«Изучая процессы деградации, мы поняли, какие составы и толщина материалов делают перовскиты стабильными. Это открывает путь к созданию высокочувствительных детекторов и дозиметров, которые будут работать при низкой дозе облучения и сохранять свои свойства длительное время», — отметил Жидков.
Ученые УрФУ совместно с коллегами из Федерального исследовательского центра проблем химической физики и медицинской химии РАН выяснили, что долговечность перовскитов сильно зависит от толщины слоя. Тонкие пленки (менее 10 мкм) разрушаются медленнее, а слои толщиной около 1 мм обеспечивают максимальную чувствительность к гамма-излучению, но требуют дополнительной стабилизации.
«Ультратонкие пленки таких перовскитов могут использоваться в солнечной энергетике, но для датчиков с большим сроком службы толщина меньше 10 мкм неприменима. Для дополнительной стабилизации необходимо создавать соединения цезия с легкими катионами: метиламмонием и формамидинием, в составе которых нет металлов», — добавил Жидков.
Работа выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ.