ИСТИНА

Известные более 10 лет светопоглощающие материалы на основе неорганических и гибридных галогенплюмбатов обеспечивают почти 25%-ную эффективность преобразования солнечного света в электричество [1]. Тем не менее, наличие свинца в их составе вызывает опасения по части безопасности фотогальванических элементов на их основе, что привело к интенсивному исследованию бессвинцовых галогенметаллатов как потенциальных материалов для солнечных ячеек. Одним из основных требований, предъявляемым к материалам-кандидатам является малое значение запрещенной зоны при разумной термической устойчивости комплексов в условиях рабочих температур (~ 100 0C). Естественным кандидатом на замену свинца является его сосед в периоде – висмут. Однако оказалось, что ширина запрещенной зоны галогенвисмутатов слишком велика для использования в фотовольтаике [2]. Мы предложили подход к регулированию запрещенной зоны с помощью внедрения дополнительных молекул I2 или анионов In- (n = 3, 5, …), связывающих иодовисмутатные анионы в протяженные структуры с понижением ширины запрещенной зоны до приемлемых величин порядка 1.5 эВ и ниже. В настоящей работе показаны методы синтеза полииодовисмутатов циклических диаммонийных катионов с использованием исходных полииодидов, обсуждена роль катионов как темплатов и полигалогенидных фрагментов, связывающих иодовисмутатные анионы набором слабых ковалентных и нековалентных взаимодействий. Показана взаимосвязь между кристаллическим и электронным строением полииодовисмутатов, а также приведены примеры комплексов с высокой термической устойчивостью.