Organisch-anorganische hybride loodjodideperovskieten worden algemeen erkend als veelbelovende fotovoltaïsche (PV) materialen. Hoewel er continu uitstekende PV-prestaties worden gerapporteerd, het manipuleren van deze hybride perovskieten voor buitengewone opto-elektronische eigenschappen met een grotere intrinsieke structurele stabiliteit wordt een groeiende aandacht. De zachte aard van organisch-anorganische halide-perovskieten maakt hun rooster bijzonder afstembaar op externe stimuli zoals druk, bieden een effectieve manier om hun structuur aan te passen voor buitengewone opto-elektronische eigenschappen. Echter, deze zachte materialen hebben ondertussen de algemene eigenschap dat zelfs een zeer milde druk zal leiden tot schadelijke roostervervorming en de kritische licht-materie-interactie verzwakken, waardoor de prestatievermindering wordt veroorzaakt.

Een internationaal onderzoeksteam onder leiding van wetenschappers van het Centre for High Pressure Science and Technology Advanced Research (HPSTAR) heeft een uitgebreid onderzoek naar isotopen onder hoge druk op hybride perovskieten gerapporteerd. Tot hun verbazing, ze merkten op dat de door druk aangedreven roosterstoornis aanzienlijk kan worden onderdrukt via het waterstofisotoopeffect, wat cruciaal is voor betere optische en mechanische eigenschappen die voorheen onbereikbaar waren. Door in situ neutronen/synchrotron-gebaseerde analyse en optische karakteriseringen, een opmerkelijke verbetering van de fotoluminescentie (PL) met een factor drie is overtuigd in gedeutereerde CD ₃ ND ₃ PbI ₃ , die ook een veel grotere structurele robuustheid vertoont met behoudbare PL na compressie-decompressiecyclus met hoge piekdruk.

De onderzoekers stelden ook een begrip op atomair niveau voor van de sterke correlatie tussen het organische subrooster en loodjodide octaëdrische raamwerk en structurele fotonica, waar de minder dynamische cd ₃ ND ₃ ⁺ kationen zijn van vitaal belang om de kristallijne orde op lange afstand te handhaven door middel van sterische en Coulomb-interacties. In aanvulling, het resultaat van apparaatgerelateerd onderzoek toont de CD ₃ ND ₃ PbI ₃ -gebaseerde zonnecel heeft vergelijkbare fotovoltaïsche prestaties als een CH ₃ NH ₃ PbI ₃ -gebaseerd apparaat, maar vertoont aanzienlijk langzamer degradatiegedrag, aldus een paradigma vertegenwoordigen door isotoop-gefunctionaliseerde perovskietmaterialen te suggereren voor betere materialen-door-ontwerp en stabielere fotovoltaïsche toepassing.