Взаимное понимание ферроэлектриков и гибридных галоидных перовскитов: платформа для будущих многофункциональных устройств преобразования энергии

Представлен обзор аналогий, современных технологий, концепций и перспектив в рамках материалов перовскитного типа (как неорганико‑органические гибридные галоидные перовскиты, так и ферроэлектрические перовскиты) для будущих многофункциональных устройств преобразования и хранения энергии. Хотя эти материалы часто рассматривают как разные направления исследований, их одновременное и целостное рассмотрение открывает новые возможности. Последние достижения продемонстрировали потенциал гибридных перовскитов для высокоэффективных солнечных элементов. Внутренние полярные свойства этих материалов, включая потенциальную ферроэлектричность, дают дополнительные возможности для одновременного использования нескольких механизмов преобразования энергии, таких как пьезоэлектрический, пироэлектрический и термоэлектрический эффекты, а также для электрического накопления энергии. Наличие этих явлений может повышать эффективность перовскитных солнечных элементов. Энергопреобразование за счёт пьезо‑, пиро‑ и термоэлектрических эффектов также может усиливаться при изменении интенсивности света. Следовательно, существует множество возможностей для настройки структурных, электронных, оптических и магнитных свойств перовскитов с целью одновременного сбора энергии несколькими механизмами и повышения эффективности. Для этого необходимы базовое понимание концепций, механизмов, соответствующих свойств материалов и лежащей в их основе физики.