Límites de tolerancia a defectos en los nanocristales de perovskita: efecto del potencial electrostático local en los...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Física del estado sólido
• Química Cuántica

Sus antecedentes:

• Los nanocristales de perovskita halogenada de plomo (NC) son conocidos por su tolerancia a los defectos.
• Se cree típicamente que los iones subcoordinados forman trampas poco profundas cerca de los bordes de la banda.
• Se ha observado que los enlaces colgantes de superficie crean estados de trampa profunda.

Objetivo del estudio:

• Desafiar la comprensión tradicional de la tolerancia a los defectos en las NC de perovskita.
• Para explicar la formación de trampas profundas causadas por iones de superficie.
• Proponer estrategias para la pasivación de trampas profundas en las NC de perovskita.

Principales métodos:

• Cálculos de la teoría funcional de la densidad (DFT).
• Análisis de los potenciales electrostáticos locales en los sitios Br- de la superficie.
• Investigación de las estrategias de pasivación iónica.

Principales resultados:

• Los sitios Br de la superficie experimentan potenciales electrostáticos desestabilizadores, empujando a los orbitales colgantes hacia el espacio de banda.
• Estas trampas profundas pueden ser pasivadas electrostáticamente por iones específicos.
• La pasivación ocurre a través de interacciones iónicas sin unión superficial covalente.

Conclusiones:

• La visión tradicional de la tolerancia a los defectos en las NC de perovskita es incompleta.
• El entorno local y los potenciales electrostáticos son críticos para la formación de trampas profundas.
• La pasivación iónica ofrece una estrategia viable para eliminar las trampas profundas de la brecha de banda.