Perovskiitit ovat ponnahtaneet julkisuuteen aurinkokennojen potentiaalisena materiaalina. Mineraaleista on kuitenkin moneen muuhunkin.
Kalevi Rantanen
Perovskiitti on tunnettu mineraalina jo lähes kaksisataa vuotta. Sen löysi vuonna 1839 Uralilla matkustellut saksalainen minearologi Gustav Rose, joka nimesi aineen venäläisen virkamiehen ja mineraalien keräilijän Lev Perovskin mukaan.
Julkisuuden valokeilaan perovskiitti pomppasi kuitenkin vasta hiljattain. Iso uutinen oli, kun sveitsiläiset ja kiinalaiset tutkijat heinäkuussa kertoivat Science-lehdessä valmistaneensa uudenlaisen perovskiittiaurinkokennon painotekniikalla.
Sveitsiä ryhmässä edusti Lausannen teknillisen korkeakoulun professori Michael Grätzel, Millennium-palkinnon saajana suomalaisille tuttu mies.
Kiinalaista tutkijaryhmää veti professori Hongwei Han Huazhongin teknillisestä yliopistosta. Kiinalaisia meillä tunnetaan vähän, mutta on hyvä opetella tuntemaan. He etenevät vauhdilla myös perovskiittialalla.
Tutkijat rakensivat kennon alustan lasilevystä ja tiiviistä titaanidioksidista. Alustan päälle he painoivat kolme huokoista kerrosta: yhden titaanidioksidista, toisen zirkoniumdioksidista ja kolmannen hiilestä. Lopuksi he ruiskuttivat päälle perovskiittia, joka imeytyi huokosiin.
Kennon perovskiittiyhdiste oli metyyliammonium-lyijyjodidia, jonka bruttokaava on CH3NH3PbI3.
Yleisesti perovskiitteja kuvataan kaavalla ABX3. Siinä A ja B ovat erikokoisia kationeja ja X anioni. Rakenteella on monia jännittäviä ominaisuuksia.
Energiateknisesti kiinnostavaa on, että varauksenkuljettajat liikkuvat siinä pitkän matkan. Valon generoimat elektronit elävät tarpeeksi kauan muuttuakseen lämmön sijaan sähkövirraksi.
Suuri houkutus on myös valmistuksen yksinkertaisuus. Siinä voidaan käyttää matalan lämpötilan liuosmenetelmiä kalliiden tyhjöteknologioiden sijasta.
Juttu perovskiiteista ilmestyi ensimmäisen kerran Kemia-lehden numerossa 6/2014. Koko jutun voit lukea täältä.
(Kuva Dennis Schroeder) Yhdysvaltalaisessa NREL-laboratoriossa luotuja perovskiittikennoja.
