Главная проблема традиционных высокоэффективных материалов заключается в их опасности для экосистем. Несмотря на то что свинцовые перовскиты обеспечивают КПД свыше 26%, их применение ограничено строгими экологическими нормами. Попытки заменить свинец на олово ранее не увенчались успехом из-за его нестабильности при контакте с кислородом или под воздействием света.
Команда российских химиков применила принципиально иную стратегию. Вместо поиска одиночного элемента-аналога они использовали эффект смешанной валентности. Комбинируя атомы висмута и сурьмы в степенях окисления +3 и +5 внутри единой кристаллической решетки, ученым удалось сформировать так называемые межщелевые состояния. Это позволило тонко настроить энергетическую структуру вещества, снизив барьер для перехода электронов до оптимальных значений (1.27–1.58 эВ), необходимых для поглощения широкого спектра солнечного излучения.
Стабильность новых бромметаллатов обеспечивается сложной трехмерной архитектурой, где анионная часть удерживается слабыми связями бром-бром, а органические компоненты фиксируются водородными связями. Полученные соединения демонстрируют идеальный баланс между низкой токсичностью, химической инертностью и высокой эффективностью захвата фотонов. Данное открытие формирует фундамент для промышленного выпуска экологически чистых фотоэлектрических панелей нового поколения.
