PerowskitHalbleiter

Perowskit-Halbleiter sind eine besondere Klasse von Halbleitermaterialien, die die Kristallstruktur des Perowskit-Typen aufweisen. Diese Materialien zeichnen sich durch ihre tetraedrische Anordnung der Halbleiteratome aus, die in einer regelmäßigen Gitterstruktur angeordnet sind. Der Begriff "Perowskit" stammt ursprünglich von der mineralogischen Bezeichnung für Calciumtitanyloxid, doch in der Halbleitertechnik bezieht er sich auf synthetisch hergestellte Verbindungen mit ähnlicher Struktur.

Diese Halbleiter sind vor allem für ihre bemerkenswerten optoelektronischen Eigenschaften bekannt, darunter hohe Absorptionsfähigkeit im sichtbaren Spektrum, gute Ladungsträgerbeweglichkeit und einfache Herstellung. Aufgrund dieser Eigenschaften sind Perowskit-Halbleiter vielversprechend für Anwendungen in Solarzellen, Lichtemittierenden Dioden, Detektoren und Laserquellen. Besonders in der Photovoltaik haben sie in den letzten Jahren erhebliche Fortschritte gezeigt, was zu durchdringenden Wirkungsgraden geführt hat, die mit etablierten Silizium-basierten Technologien konkurrieren.

Typischerweise bestehen Perowskit-Halbleiter aus organisch-inorganischen Verbindungen, wie Methylammonium-Blei-Triplet (CH3NH3PbI3), das auch bei Raumtemperatur stabil ist. Dennoch bestehen Herausforderungen im Bereich der Umweltverträglichkeit und Langzeitstabilität, die Gegenstand aktueller Forschung sind. Neue Materialzusammensetzungen und Beschichtungsverfahren werden erforscht, um diese Nachteile zu minimieren.

Insgesamt stellen Perowskit-Halbleiter eine innovative und wachsende Kategorie in der Halbleitertechnik dar, die aufgrund ihrer hervorragenden optischen und elektronischen Eigenschaften das Potenzial besitzen, zukünftige energie- und lichtbasierte Technologien maßgeblich zu beeinflussen.