Исследовательская группа в Корейском передовом институте науки и технологии (КПИНТ) предложила материал из группы перовскитов, Cs2Au2I6, который может послужить активным компонентом для высокоэффективных, не содержащих свинец тонкоплёночных солнечных батарей. Ожидается, что этот материал заложит основу для преодоления существующих ограничений перовскитов, включая проблемы с их стабильностью и токсичностью.

Перовскитовые фотоэлементы являются основными кандидатами на роль высокоэффективных солнечных элементов нового поколения. Их максимальный КПД составляет 22%, что сравнимо с высокоэффективными элементами из кристаллического кремния. Кроме того, элементы на основе перовскита можно производить при низких температурах, что даёт сильное сокращение расходов.

Однако отмечается, что обычные гибридные (органика с неорганикой) перовскитовые материалы имеют низкую стабильность, со временем снижая производительность, что делает их непригодными для длительного использования. К тому же содержащийся в них свинец делает недружественными к окружающей среде.

Ввиду этого совместная группа исследователей под руководством профессора химии Ньюнгюн Кима из КПИНТ и профессора Мин Сок Янга из Электротехнической школы проанализировали созданный ранее перовскит Cs2Au2I6, состоящий только из неорганических веществ, и изучили его пригодность для использования в тонкоплёночных фотоэлементах. Теоретические изыскания показывают, что этот новый перовскит не только так же эффективен, но и более стабилен и безопасен для окружающей среды по сравнению с обычными перовскитами. Для выполнения анализа группа разработала многоуровневую многофакторную моделирующую платформу. Для изучения оптических свойств материала выполнялись квантовомеханические расчёты на атомном уровне, а в масштабе устройства проводилась электромагнитная симуляция, призванная показать, что этот материал действительно способен стать основой новых фотоэлектрических устройств.

Далее учёные планируют расширить исследование в двух направлениях: технико-экономическом, способствующем внедрению устройств, и теоретическом, призванном найти оптимальный и высокоустойчивый материал для фотоэлементов. По словам учёных, «Перовскиты имеют высокую эффективность, но для того, чтобы они полностью заменили существующие фотоэлементы, необходимо решить вопросы с их устойчивостью и токсичностью».