زهرا طهماسبی

در سال های اخیر، پروسکایت‌های هالید فلزی که به نام کانی‌شناس روسی، ل.ا. پروسکی ، نامگذاری شده اند و پتانسیل جذب نور در طول موج ناحیه مرئی را دارند، به دلیل هزینه کم، باندگپ قابل تنظیم (1.1-2.3 eV)، تحرک بالا و طول عمر زیاد حامل ها به عنوان گزینه‌ای نویدبخش برای کاربرد در فناوری فتوولتائیک (PV) ظهور کرده‌اند.[1] با وجود برخی مزایا، حضور سرب در این نوع سلول‌ها مانعی بزرگ برای تجاری‌سازی آن‌ها است. برای غلبه بر نقص‌های موجود مرتبط با حضور سرب در سلول‌های خورشیدی پروسکایت اصلی‌ترین رقابت در جایگزینی قلع و ژرمانیوم متعلق به همان گروه سرب می‌باشد که انتظار می‌رود خواص مشابهی را نشان دهند، با این حال، یون های Sn+2 و Ge+2 در این مواد ناپایدار هستند و به راحتی به Sn+4 و Ge+4 اکسید می‌شوند که منجر به کاهش عملکرد فتوولتائیک می‌شود. راه دیگر برای توسعه پروسکایت ها برای کاربرد فتوولتائیک، جایگزینی یون Pb+2 با یک یون تک‌ظرفیتی B+ و یک یون سه‌ظرفیتی B+3 است که ساختار پروسکایت دوتایی با فرمول شیمیایی A2B+B+3X6 را تشکیل می‌دهد که در آن A ، B+، B+3، و X به ترتیب کاتیون تک‌ظرفیتی، یون فلزی تک‌ظرفیتی، یون فلزی دوظرفیتی، و هالوژن هستند، غیرسمی بوده و پایداری طولانی‌مدت دارند[2,3]. اخیراً، یک کلاس جدید از پروسکایت های دوتایی به شکل A4BIIB2IIIX12 (BII: Cu, Mn, Cd؛ BIII: Sb, Bi) معرفی شده اند که در آن چهار یون Pb+2 با یک کاتیون دو‌ظرفیتی و دو کاتیون سه‌ظرفیتی جایگزین می‌شود. و امروزه توجه زیادی را به عنوان یک زیرمجموعه پیشگام از پروسکایت‌ها بخود جلب کرده است . Cs4CuSb2Cl12 که یک پروسکایت های دوتایی از این نوع است، دارای تحرک بالای حامل ها و پایداری نوری و حرارتی است. این پروسکایت امکان استفاده از عناصر غیرسمی و فراوان در زمین را برای جایگزینی سرب فراهم می‌کند و بدین ترتیب مسئله سمی بودن پروسکایت‌های هالیدی سرب را حل می‌کند[4].