Водоемульсія рідких кристалів забезпечує однорідні наноутворення

Інноваційний підхід до виробництва перовськітних нанокристалів: нові горизонти альтернативної енергетики

Світ альтернативної енергетики отримав новий поштовх завдяки революційним досягненням команди POSTECH під керівництвом професорів Янга-Кі Кіма та Йонг-Йонга Ноха. Їхнє дослідження, опубліковане в ACS Nano, відкриває двері до нових можливостей виробництва перовськітних нанокристалів (PNCs), які є ключовими напівпровідниковими матеріалами для оптоелектронних пристроїв наступного покоління.

PNCs відзначаються регульованим поглинанням і випромінюванням світла, що робить їх ідеальними для високоефективних сонячних елементів та дисплеїв. Однак традиційні технології виробництва, такі як гаряча ін’єкція та метод повторної осадки з лігандом (LARP), часто стикаються з проблемами нерівномірного розміру часток через складні температурні умови.

Команда POSTECH знайшла спосіб подолати ці обмеження, адаптуючи метод LARP шляхом використання рідких кристалів (LC) замість традиційних антирозчинників. Рідкі кристали забезпечують рідиноподібну рухливість та кристалічний порядок молекул, що дозволяє більш точно контролювати ріст PNCs, зупиняючи його на потрібній стадії для досягнення оптимальної продуктивності.

Подальші дослідження виявили, що взаємодія між LC та лігандами поверхні PNCs посилює їх упакування, що мінімізує дефекти та покращує люмінесцентні властивості. Це нововведення може мати значний позитивний вплив на виробництво світлодіодів, лазерів, фотодетекторів та сонячних панелей.

Професор Янга-Кі Кім зазначає, що ця нова технологія гармонійно поєднується з існуючими методами, такими як обмін лігандами та мікрофлюїдна синтеза, відкриваючи шлях до масового виробництва однорідних нанокристалів при кімнатній температурі. Це є особливо важливим для комерціалізації оптоелектронних пристроїв нового покоління.

Фінансування даного дослідження надав Національний фонд досліджень Кореї через програму базових досліджень та Програму прогресивних майбутніх конвергентних технологій. Залишається сподіватись, що ці інновації швидко знайдуть своє практичне застосування, і виступлять каталізатором нової хвилі розвитку у сфері чистої енергії.