Dans cette nouvelle publication intitulée « Control of perovskite film crystallization and growth direction to target homogeneous monolithic structures» parue dans Nature Communications le 4 Novembre, Thierry Pauporté, Polina Volovitch et leurs équipes ont étudié la croissance de couches minces de pérovskites halogénées par des techniques avancées, ont distingué trois types de croissances et ont défini des critères pour une efficacité optimale.

Les pérovskites halogénées sont des matériaux semiconducteurs qui peuvent être produits sous forme de couches minces à bas coût, à partir de solutions et à température ambiante ou peu élevée. Ces composés sont d’un grand intérêt, non seulement dans le domaine du photovoltaïque, mais aussi pour d’autres applications en opto-électronique (diodes électroluminescentes, source de photons uniques, lasers, photodétecteurs…). Ces applications nécessitent que ces matériaux soient préparés sous forme de couches minces et un control parfait de leurs propriétés morphologiques, structurales, optiques et électroniques finales. Les équipes de Thierry Pauporté et de Polina Volovitch (IRCP Chimie ParisTech- PSL /CNRS) ont démontré dans leur dernière publication comment la composition des solutions de précurseurs, et surtout l’emploi de certains additifs, permettent de contrôler la nucléation de la pérovskite ou d’une phase intermédiaire. Cette étape détermine ensuite la direction de croissance des grains et les propriétés finales des couches. En étudiant un grand nombre de compositions, ils ont proposé une typologie de croissance et ont démontré qu’une croissance latérale était nécessaire à l’obtention de couches donnant des hauts rendements de conversion dans le cas des cellules solaires photovoltaïques.

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