Perovskitas híbridas Dion-Jacobson 2D de yoduro de plomo

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Química del estado sólido
• Las instalaciones fotovoltaicas

Sus antecedentes:

• Las perovskitas híbridas orgánicas-inorgánicas tridimensionales son prometedoras para la optoelectrónica.
• Las perovskitas de menor dimensión ofrecen una mayor capacidad de ajuste y propiedades novedosas.

Objetivo del estudio:

• Sintetizar y caracterizar nuevas perovskitas Dion-Jacobson (DJ) en dos dimensiones.
• Investigar las relaciones estructura-propiedad, en particular las propiedades ópticas.
• Para evaluar su potencial en dispositivos fotovoltaicos.

Principales métodos:

• Síntesis de dos series homólogas de perovskitas DJ de yoduro de plomo con la fórmula general A'A _n-1 Pb _n I_{3 n+1}.
• Análisis cristalográfico y cálculos de la teoría funcional de la densidad (DFT).
• Fabricación y caracterización de los dispositivos fotovoltaicos.

Principales resultados:

• Se ha informado de la primera serie homóloga completa de estructuras DJ de perovskita halogenada.
• Estructuras en capas únicas con capas inorgánicas que se superponen directamente.
• Variaciones sistemáticas de la brecha de banda observadas entre las perovskitas basadas en 3- (aminometil) piperidinio (3AMP) y 4- (aminometil) piperidinio (4AMP), atribuidas a la influencia de los cationes orgánicos.
• (3AMP) ((MA) ₃ Pb₄ I₁₃ logró una eficiencia de conversión de potencia (PCE) del 7,32%.

Conclusiones:

• La posición del grupo funcional en el catión orgánico tiene un impacto significativo en la brecha de banda y el rendimiento fotovoltaico.
• Estas perovskitas 2D representan una plataforma sintonizable para aplicaciones optoelectrónicas.
• Las perovskitas DJ basadas en 3AMP muestran un potencial prometedor para aplicaciones eficientes de celdas solares.