Физики впервые целостно объяснили эффективность перовскитных солнечных батарей Эффективный солнечный элемент должен не только поглощать свет, но и быстро разделять заряд на электрон и дырку. В идеальных кристаллах перовскита малого размера электроны и дырки быстро рекомбинируют и ток падает. В более крупных образцах заряды живут дольше и дают высокий КПД. Ученые из ISTA предположили, что внутри материала действуют внутренние электрические поля, которые удерживают заряды раздельно. Исследователи проверили эту гипотезу с помощью нелинейных оптических методов. Они создавали электрон и дырку глубоко внутри кристалла и измеряли ток без внешнего напряжения. Появление тока показало, что в материале есть встроенные механизмы разделения заряда. Ученые связали этот эффект с доменами поляризации — областями с одинаковым направлением внутреннего электрического поля. Границы между доменами образуют сеть доменных стенок. На этих границах возникают сильные локальные поля. Если электрон и дырка появляются рядом с такой стенкой, поле разводит их в разные стороны и не дает быстро рекомбинировать. Заряды могут двигаться вдоль этих стенок на большие расстояния. Так доменные стенки работают как внутренние магистрали переноса заряда и повышают эффективность перовскитных солнечных элементов.