La perovskite e la sua struttura
La perovskite è un minerale naturale noto come titanato di calcio con la formula chimica CaTiO3. Fu scoperto nel 1839 dal mineralogista tedesco Gustav Rose e prese il nome dal mineralogista russo Lev Alekseevich Perovski (1792-1856). Il termine “perovskite” è stato esteso a tutti i composti con la stessa stechiometria del titanato di calcio, A2+B4+X32-, denominati struttura perovskite.
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Struttura della perovskite
La struttura ideale della perovskite è cubica, con l’ione Ca2+ in rosso, l’ione Ti4+ in blu e l’ossigeno O2- in giallo. La deformazione della struttura cubica può produrre versioni distorte con simmetria inferiore, come forme ortorombiche, romboedriche, esagonali e tetragonali.
Classificazione delle perovskiti
Le strutture di tipo perovskitico sono classificate in base ai raggi degli ioni metallici e alle valenze dei cationi. Questi composti sono ossidi ternari, come KNbO3, BaTiO3 e LaFeO3. Vi sono anche composti complessi del tipo (AB’xB’y)O3, in cui B’ e B” sono in diversi stati di ossidazione e x+y=1. Alcune perovskiti non contengono ossigeno, come NaMgF3, mentre altre sono ibride con alogenuri metallici legati a residui organici, come il tri-alogenuro di piombo di metilammonio CH3NH3PbX3.
Applicazioni delle perovskiti
Negli ultimi due decenni, gli alogenuri di piombo di metilammonio hanno trovato applicazioni come semiconduttori nelle celle solari. Nonostante le prime inefficienze e instabilità, la ricerca ha portato a miglioramenti significativi in termini di prestazioni e stabilità. Questi materiali hanno aumentato l’efficienza di conversione della luce solare in energia elettrica, soprattutto utilizzati in tandem con celle al silicio. La ricerca è in corso per ridurre i difetti e ottimizzare ulteriormente le prestazioni di tali celle.
