Nanocristais de perovskita ultrafinos adequados para uso em LEDs sintonizáveis e com baixo consumo de energia
p As perovskitas surgiram recentemente como o material mais promissor para a produção de baixo custo de células solares altamente eficientes. Em particular, as chamadas perovskitas de halogeneto de metal orgânico-inorgânico estão entre as descobertas recentes mais empolgantes no campo da energia fotovoltaica em. Em menos de cinco anos, os pesquisadores conseguiram aumentar a eficiência de conversão de energia das células solares à base de perovskita de 4 para mais de 20%. De fato, a este respeito, esses relativamente recém-chegados já superaram muitos materiais fotovoltaicos alternativos, como os puramente orgânicos. Além disso, perovskitas não são apenas capazes de absorver luz e convertê-la em eletricidade, eles também exibem propriedades excelentes como emissores de luz. p Agora, um grupo de pesquisadores LMU liderados por Alexander Urban e Carlos Cardenas-Daw na cadeira de fotônica e optoeletrônica do professor Jochen Feldmann, conseguiu sintetizar nanocristais de perovskita na forma de nanoplacas ultrafinas cujas características de emissão podem ser ajustadas alterando sua espessura. As nanoplacas resultantes são cerca de 300 vezes mais finas do que os filmes de perovskita convencionalmente usados na fabricação de células solares. "As plaquetas são tão finas que mal pude acreditar nos meus olhos quando as vi pela primeira vez no microscópio eletrônico, "diz Jasmina Sichert, um aluno de doutorado no departamento de Feldmann e primeiro autor do novo estudo.
p Alterando sistematicamente a concentração relativa de cátions orgânicos usados em sua síntese, os pesquisadores de Munique conseguiram obter nanoplacas com menos de 1 nanômetro de espessura, correspondendo a uma pilha em camadas da altura de alguns átomos. "Fiquei absolutamente espantado com isso, apesar de sua enorme área de superfície, essas plaquetas emitiam uma intensa luminescência azul, "acrescenta Alexander Urban. Na verdade, as propriedades exibidas por essas partículas minúsculas são inexplicáveis no contexto da física clássica. Eles podem ser explicados apenas invocando as leis da física quântica, conforme confirmado por cálculos teóricos realizados pela equipe.
p Além disso, não só as plaquetas de espessura variável poderiam ser produzidas de maneira controlada, modificando as condições de sua síntese, essas mudanças também resultaram em alterações marcantes em suas propriedades ópticas:Na verdade, a luz emitida pelas nanoplacas de perovskita depende de sua espessura. Ao adicionar camadas à estrutura do cristal, os pesquisadores foram capazes de mudar progressivamente a cor da fotoluminescência emitida de violeta para azul e finalmente para verde. "Esperamos agora estender a sintonia da radiação emitida por nossos nanocristais de perovskita em toda a faixa visível e além. Isso tornaria possível a fabricação de LEDs econômicos e com baixo consumo de energia que irradiam luz de praticamente qualquer cor desejada, "diz Jochen Feldmann. Além disso, as novas nanoplacas são ideais para uso em lasers.