a) Schema schematico del processo di sintesi per MAPbBr3@PbBr(OH). b) Illustrazione schematica dell'evoluzione morfologica della perovskite MAPbBr3 preparata. c) Diagramma del livello energetico di PbBr(OH) e QD interni. Credito:di Kai-Kai Liu, Qian Liu, Dong Wen Yang, Ya Chuan Liang, Lai-Zhi Sui, Jian Yong Wei, Guo Wei Xue, Wen-Bo Zhao, Xue-Ying Wu, Lin Dong, Chong-Xin Shan
Le perovskiti ad alogenuri di piombo sono materiali che emettono luce con una gamma di colori, ma soffrono anche di scarsa stabilità all'umidità. Scienziati in Cina hanno dimostrato una nuova tecnica sintetica che può consentire alle perovskiti di emettere luce fluorescente brillante aggiungendo una dose di acqua, anche se immerso in acqua per più di un anno. La riuscita fabbricazione dei cristalli idrati come fosfori all'interno di dispositivi emettitori di luce indica il loro potenziale per scopi industriali.
Negli ultimi anni, le perovskiti ad alogenuri di piombo sono emerse come materiali promettenti per il fotovoltaico e i diodi a emissione di luce (LED) grazie alle loro interessanti proprietà ottiche ed elettriche, come resa quantica ad alta fotoluminescenza (PL) (QY), spettro di emissione ristretto, lunghezza d'onda di emissione sintonizzabile, alto coefficiente di assorbimento, e lunga lunghezza di diffusione del vettore. Profondi sviluppi sono stati osservati nel campo delle celle solari, diodi emettitori di luce allo stato solido, fotorilevatori, e laser. Però, la scarsa stabilità degli LHP, soprattutto in acqua e solventi polari, rimane una questione cruciale che ostacola le loro applicazioni.
In un nuovo articolo pubblicato su Scienza e applicazioni della luce , scienziati dell'Università di Zhengzhou, Cina, e collaboratori hanno sviluppato un nuovo metodo sintetico mediante il quale il PL QY delle perovskiti può essere aumentato dal 2,5% al 71,54% aggiungendo una dose di acqua e diminuisce minimamente in soluzione acquosa in un anno. Inoltre, il MAPbBr . come sintetizzato 3 @PbBr (OH) può mantenere la loro luminescenza in molti tipi di solventi e presentare anche un ambiente eccellente, termica e foto-stabilità. La maggiore stabilità e PL QY possono essere attribuiti al MAPbBr . indotto dall'acqua 3 @PbBr(OH). PbBr(OH) ha passivato i difetti del MAPbBr 3 QD e vettori confinati all'interno dei QD in modo che MAPbBr 3 @PbBr(OH) potrebbe raggiungere un'elevata efficienza di emissione; inoltre, PbBr(OH) può prevenire l'esposizione dei QD all'aria e all'umidità, aumentando così la stabilità.
"La scoperta che il PL QY delle perovskiti può essere aumentato con l'aggiunta di acqua è sorprendente, e la ragione per una maggiore stabilità e PL QY può essere attribuita alla formazione di bandgap stabili e più grandi PbBr (OH) sulla superficie dei punti quantici di perovskiti alogenuro di piombo dopo l'aggiunta di acqua. PbBr(OH) ha passivato i difetti del MAPbBr 3 QD e ha impedito l'esposizione dei QD all'aria e all'umidità, aumentando così l'efficienza e la stabilità."
"Noi notiamo che questa strategia è universale per le perovskiti di alogenuro di piombo metilammino (MAPbBr 3 ), formamidina alogenuro di piombo perovskiti (FAPbBr3), perovskiti inorganiche agli alogenuri di piombo (CsPbBr3), ecc" hanno aggiunto.
"Dal momento che il MAPbBr . come preparato 3 @PbBr (OH) ha un'elevata efficienza e stabilità della fluorescenza, questo stimolerà l'interesse della ricerca nel campo dei laser, LED e così via. Questo approccio efficiente per la sintesi di perovskiti luminescenti ultrastabili e altamente efficienti porterà avanti le loro applicazioni pratiche, "prevedono gli scienziati.
