Små halvledende krystaller viser løfte for solcellearkitekturer og lysemitterende enheder

Ames Laboratory-forskere opdagede halvledende nanokrystaller, der ikke kun fungerer som stjernelys-til-energi-omformere, men også som stabile lysudsender.

Finpudsning af metoder til at finjustere optimale egenskaber for materialer, der omdanner lys til energi, kan føre til mere effektive materialer, da ydeevne afhænger kritisk af komposition, krystallinitet, og morfologi. Disse perovskiter kunne bruges i konstruktionen af ​​nye solcellearkitekturer, samt til lysemitterende enheder og enkeltpartikelafbildning og sporing.

Perovskite materialer, såsom CH ₃ NH ₃ PbX ₃ (X =I, Br), er kendt for at vise spændende elektronisk, lysemitterende, og kemiske egenskaber. Forskere ved Ames Laboratory syntetiserede en række perovskit nanokrystaller med forskellige morfologier (dvs. prikker, stænger, ledninger, plader, og ark) ved at bruge forskellige opløsningsmidler og dækningsligander. Ames Laboratory-teamet testede nanokrystallerne for at udforske deres morfologi, vækst, ejendomme, og stabilitet under forskellige forhold. Karakteriseringsundersøgelser af fotoluminescens, sådan set med lys-i-mørke maling, fandt ud af, at stængerne og trådene viste højere fotoluminescens og længere fotoluminescenslevetider sammenlignet med andre former.

Perovskit nanokrystaller med brom viste sig at være særligt ustabile, når de blev udsat for en elektronstråle under transmissionselektronmikroskopianalyse, "smelter" for at danne mindre priklignende partikler af ukendt sammensætning. Yderligere optiske undersøgelser afslørede, at nanokrystallerne med jod er form-korrelerede stabile lysudsender ved stuetemperatur.