Perowskite bezeichnen eine Klasse von Verbindungen mit der idealen Kristallstruktur des Minerals CaTiO3, beschrieben durch die allgemeine Formel ABX3. Dabei ist A typischerweise ein größerer Kationensitz (z.B. Erdalkali-, Seltenerd- oder organische Kationen), B ein kleineres Kation (oft Übergangsmetall) und X ein Anion (O2−, Halid u.a.). Die Struktur ist durch eckenverknüpfte BX6-Oktaeder gekennzeichnet, die ein dreidimensionales Netzwerk bilden; A-Kationen besetzen die Hohlräume.
Die strukturelle Stabilität lässt sich u.a. über den Goldschmidt-Toleranzfaktor beschreiben, der die Ionenradien berücksichtigt und Vorhersagen zu Verzerrungen (orthorhombisch, tetragonal, rhomboedrisch) erlaubt. Chemische Substitution auf A-, B- oder X-Platz erlaubt eine außerordentlich große Variabilität an elektronischen, ionischen, ferroelektrischen und katalytischen Eigenschaften.
Oxid-Perowskite dominieren klassische Anwendungen, z.B. als ferroelektrische und piezoelektrische Keramiken, Supraleiter oder ionenleitende Festkörper. Halogenid- bzw. Metalhalogenid-Perowskite (z.B. MAPbI3) haben in der Photovoltaik und Optoelektronik zentrale Bedeutung erlangt, da ihre Bandlücke, Exzitonenbindung und Defekttoleranz über gezielte Mischhalogenid- oder Kationensubstitution einstellbar sind.
Erweiterte Konzepte umfassen Doppel-Perowskite (A2BB'X6) zur Blei-Substitution, Hochentropie-Perowskite mit mehreren Kationen auf einem Gitterplatz zur Stabilisierung neuer Phasen sowie Perowskit-Sauerstoffträger für chemische Schleifenprozesse. Damit bilden Perowskite eine Schlüsselplattform für das strukturorientierte Design funktionaler Festkörper.
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