Nos últimos anos, nanocristais de perovskita de halogeneto sem chumbo têm chamado cada vez mais atenção devido à sua baixa toxicidade, alta estabilidade e diversidade química.

É importante revelar a dinâmica do portador de nanocristais de perovskita sem chumbo para aplicá-los com eficácia no campo de dispositivos optoeletrônicos.

Um grupo de pesquisa liderado pelo Prof. HAN Keli do Instituto Dalian de Física Química da Academia Chinesa de Ciências revelou o mecanismo de intensificação da luminescência de uma série de novos nanocristais de perovskita quádrupla livre de chumbo, e fotodetectores preparados de alto desempenho.

Este estudo foi publicado em Materiais avançados . em 25 de janeiro.

Os pesquisadores relataram pela primeira vez uma série de nanocristais coloidais de perovskita quádruplos com vagas ordenadas. Ao ligar Cs ₄ MnBi ₂ Cl ₁₂ nanocristais, o rendimento quântico de fluorescência pode ser aumentado em quase 100 vezes.

Por meio de estudos de dinâmica ultra-rápida de portadora, os pesquisadores descobriram que nos nanocristais de perovskita quádruplo, excitons livres foram rapidamente autocaptados como "excitons autoprotegidos, "e um doador-aceitador assistido por exciton auto-aprisionado (Mn ²⁺ ) ocorreu o processo de transferência de energia. A liga poderia eliminar o processo ultrarrápido de retenção de estado de defeito que competia com a transferência de energia, e aumentar a cristalinidade dos nanocristais, melhorando assim a eficiência luminosa.

Com base na liga de nanocristais de perovskita quádrupla com alta cristalinidade e longa vida útil do portador, os pesquisadores prepararam um fotodetector, que tinha uma responsividade ultra-alta. Sua sensibilidade foi muito maior do que a dos fotodetectores relatados anteriormente com base em nanocristais de perovskita sem chumbo.

O estudo mostra que o nanocristal do tipo perovskita quádruplo abre novas possibilidades para aplicações fotovoltaicas. Foi apoiado pela Fundação Nacional de Ciências Naturais da China.