a) Diagrama esquemático do processo de síntese para MAPbBr3 @ PbBr (OH). b) Ilustração esquemática da evolução morfológica da perovskita MAPbBr3 preparada. c) Diagrama de nível de energia de PbBr (OH) e QDs internos. Crédito:por 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
As perovskitas de haleto de chumbo são materiais que emitem luz com uma variedade de cores, mas também sofrem de baixa estabilidade à umidade. Cientistas na China demonstraram uma nova técnica sintética que pode permitir que os perovskitas emitam luz fluorescente brilhante com a adição de uma dose de água, mesmo quando submerso por mais de um ano. A fabricação bem-sucedida de cristais hidratados como fósforos em dispositivos emissores de luz indica seu potencial para fins industriais.
Nos últimos anos, As perovskitas de haleto de chumbo surgiram como materiais promissores para fotovoltaicos e diodos emissores de luz (LEDs) devido às suas atrativas propriedades ópticas e elétricas, como o rendimento quântico (QY) de alta fotoluminescência (PL), espectro de emissão estreito, comprimento de onda de emissão ajustável, alto coeficiente de absorção, e comprimento de difusão de portador longo. Desenvolvimentos profundos foram testemunhados nas áreas de células solares, diodos emissores de luz de estado sólido, fotodetectores, e lasers. Contudo, a fraca estabilidade dos LHPs, especialmente em água e solventes polares, continua sendo um problema crucial que atrapalha seus aplicativos.
Em um novo artigo publicado em Ciência leve e aplicações , cientistas da Universidade de Zhengzhou, China, e colegas de trabalho desenvolveram um novo método sintético pelo qual o PL QY das perovskitas pode ser aumentado de 2,5% para 71,54% pela adição de uma dose de água e diminuído minimamente em solução aquosa em um ano. Além disso, o MAPbBr como sintetizado 3 @PbBr (OH) pode manter sua luminescência em muitos tipos de solventes e também exibir excelente ambiente, térmicas e fotoestabilidades. A estabilidade aprimorada e PL QY podem ser atribuídos ao MAPbBr induzido por água 3 @PbBr (OH). PbBr (OH) passivou os defeitos do MAPbBr 3 QDs e portadores confinados dentro dos QDs para que MAPbBr 3 @PbBr (OH) pode atingir alta eficiência de emissão; Adicionalmente, PbBr (OH) pode prevenir a exposição dos QDs ao ar e à umidade, aumentando assim a estabilidade.
"A descoberta de que o PL QY das perovskitas pode ser aumentado pela adição de água é incrível, e a razão para PL QY melhorada e estabilidade pode ser atribuída à formação de bandgaps estáveis e maiores PbBr (OH) na superfície dos pontos quânticos de perovskitas de haleto de chumbo após a adição de água. PbBr (OH) passivou os defeitos do MAPbBr 3 QDs e evitou a exposição dos QDs ao ar e à umidade, aumentando assim a eficiência e estabilidade. "
"Observamos que esta estratégia é universal para perovskitas de haleto de chumbo metilamino (MAPbBr 3 ), perovskitas de haleto de chumbo formamidina (FAPbBr3), perovskitas de haleto de chumbo inorgânico (CsPbBr3), etc ", acrescentaram.
"Uma vez que o MAPbBr conforme preparado 3 @PbBr (OH) tem alta eficiência e estabilidade de fluorescência, isso vai estimular o interesse de pesquisa na área de lasers, LED e assim por diante. Esta abordagem eficiente para a síntese de perovskitas luminescentes ultraestáveis e altamente eficientes impulsionará suas aplicações práticas, "os cientistas previram.
