Des chercheurs de l’Université Amar Thlidji en Algérie ont mené une étude théorique pour étudier les propriétés du matériau pérovskite connu sous le nom de KGeCl3, et ont vérifié qu’il ne contient pas de plomb. s’il pouvait être utilisé dans le domaine des sources d’énergie renouvelables.
Les tests ont révélé les atouts du matériau en tant que semi-conducteur à bande interdite directe, avec des énergies de bande interdite de 0,92 eV, 1,26 eV et 1,88 eV pour les phases cubique, tétragonale et orthorhombique, respectivement.
« KGeCl3 est l’un de ces composés qui peuvent être produits en laboratoire et qui n’ont pas encore été découverts dans la nature. »Mohammed ElSaid Sarhani, l’auteur correspondant de la recherche, a déclaré à l’AFP pv megazine.
Sarhani et ses collègues ont utilisé le logiciel WIEN2k, qui permet aux utilisateurs d’effectuer des calculs sur la structure électronique des solides en utilisant la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT). Il s’agit d’une approche de simulation atomistique quantique permettant d’analyser une grande variété de propriétés de presque tous les types de systèmes atomiques, y compris les molécules, les cristaux, les surfaces et les dispositifs électroniques.
WIEN2k a ainsi permis d’analyser les caractéristiques électroniques, élastiques, optiques et thermoélectriques de la pérovskite KGeCl3 dans ses phases cubique, tétragonale et orthorhombique. « Etude AB-INITIO des propriétés électroniques, mécaniques, optiques et thermoélectriques du KGeCl3 pour une application photovoltaïque ». – ont été publiés dans Heliyon,
« La DFT est particulièrement adaptée aux grands systèmes, ce qui la rend précieuse pour l’étude des molécules complexes. », ont souligné les scientifiques, expliquant qu’ils ont également utilisé la méthode théorie du transport de Boltzmann (une approche qui permet de décrire le transport d’électrons dans des matériaux ayant une structure de bande complexe) pour évaluer les propriétés thermoélectriques du matériau pérovskite.
Grâce à leur analyse, les chercheurs ont découvert que la pérovskite KGeCl3 possède des structures stables dans les trois configurations et qu’elle peut être utilisée pour la fabrication d’autres produits. « bon » propriétés élastiques.
« Selon le calcul de la structure de bande électronique, la pérovskite KGeCl3 est un semi-conducteur à bande interdite directe avec des énergies de bande interdite de 0,92 eV, 1,26 eV et 1,88 eV pour les phases cubique, tétragonale et orthorhombique, respectivement. » a également déclaré. « Cela implique que le matériau pourrait être utilisé dans des applications optoélectroniques, y compris des dispositifs photovoltaïques. »
Sarhani a également souligné un point « faible » du nouveau matériau, qui est plus cher que les autres en raison de la présence de germanium. « Mais le coût de production de ce type de matériau est moins élevé que celui d’autres matériaux en raison de la facilité et des conditions de sa production. »souligne-t-il. « Il ne nécessite pas de haute pression ni de haut degré de pureté. De plus, son protocole de production est facile et simple ».
Les scientifiques ont conclu en déclarant que la pérovskite KGeCl3 peut être utilisée dans les cellules solaires et les dispositifs optoélectroniques qui reposent actuellement sur la pérovskite-plomb.
