Blyhalogenid perovskiter med forbedret luminescens og stabilitet

Blyhalogenidperovskitter er materialer, der udsender lys med en række farver, men lider også af dårlig fugtstabilitet. Forskere i Kina demonstrerede en ny syntetisk teknik, der kan sætte perovskiter i stand til at udsende skarpt fluorescerende lys ved at tilføje en dosis vand, selv når de har været under vand i mere end et år. Succesfuld fremstilling af de hydrerede krystaller som fosfor i lys-emitterende enheder indikerer deres potentiale til industrielle formål.

I de seneste år, blyhalogenidperovskitter er dukket op som lovende materialer til fotovoltaik og lysemitterende dioder (LED'er) på grund af deres attraktive optiske og elektriske egenskaber, såsom høj fotoluminescens (PL) kvanteudbytte (QY), snævert emissionsspektrum, indstillelig emissionsbølgelængde, høj absorptionskoefficient, og lang bærer diffusionslængde. Der er set en dybtgående udvikling inden for solceller, faststof lysemitterende dioder, fotodetektorer, og lasere. Imidlertid, den dårlige stabilitet af LHP'er, især i vand og polære opløsningsmidler, er stadig et afgørende spørgsmål, der hæmmer deres ansøgninger.

I et nyt blad udgivet i Lysvidenskab og applikationer , videnskabsmænd fra Zhengzhou University, Kina, og kolleger udviklede en ny syntetisk metode, hvorved PL QY af perovskitter kan øges fra 2,5 % til 71,54 % ved tilsætning af en dosis vand og reduceres minimalt i vandig opløsning på et år. Ud over, den som syntetiserede MAPbBr ₃ @PbBr(OH) kan opretholde deres luminescens i mange slags opløsningsmidler og udviser også fremragende omgivelser, termisk og fotostabilitet. Den forbedrede stabilitet og PL QY kan tilskrives den vand-inducerede MAPbBr ₃ @PbBr(OH). PbBr(OH) passiverede defekterne i MAPbBr ₃ QD'er og indesluttede bærere i QD'erne, således at MAPbBr ₃ @PbBr(OH) kunne nå høj emissionseffektivitet; desuden, PbBr(OH) kan forhindre QD'ernes eksponering for luft og fugt, og dermed øge stabiliteten.

"Opdagelsen af, at PL QY af perovskitter kan øges ved tilsætning af vand er forbløffende, og årsagen til forbedret PL QY og stabilitet kan tilskrives dannelsen af ​​stabile og større båndgab PbBr(OH) på overfladen af ​​blyhalogenid perovskites kvanteprikker efter tilsætning af vand. PbBr(OH) passiverede defekterne i MAPbBr ₃ QD'er og forhindrede QD'ernes eksponering for luft og fugt, dermed øge effektiviteten og stabiliteten."

"Vi bemærker, at denne strategi er universel for methylamino blyhalogenid perovskiter (MAPbBr ₃ ), formamidin blyhalogenid perovskiter (FAPbBr3), uorganiske blyhalogenidperovskitter (CsPbBr3), osv" tilføjede de.

"Siden den som forberedte MAPbBr ₃ @PbBr(OH) har høj fluorescenseffektivitet og stabilitet, dette vil stimulere forskningsinteressen inden for lasere, LED og så videre. Denne effektive tilgang til syntese af ultrastabile og højeffektive selvlysende perovskitter vil fremskynde deres praktiske anvendelser, ", forudser forskerne.