Interacción de los trastornos estáticos y dinámicos en el halogenuro de metales mezclados Sn₂SbS₂I₃

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Física del estado sólido
• La cristalografía

Sus antecedentes:

• Los cristales de aniones mixtos de calcohalida están surgiendo como materiales inspirados en la perovskita.
• Su objetivo es combinar la estabilidad de los calogenuros con las propiedades optoelectrónicas de los haluros.
• Sn2SbS2I3 muestra potencial con una eficiencia fotovoltaica de más del 4%.

Objetivo del estudio:

• Para aclarar la estructura cristalina y las propiedades físicas de Sn2SbS2I3.
• Investigar el impacto del desorden catiónico en las propiedades del material.
• Explorar el potencial de los calcoaluros para aplicaciones optoelectrónicas.

Principales métodos:

• El enfoque de expansión de clúster de primeros principios para predecir la estructura cristalina.
• Difracción de rayos X de un solo cristal para confirmar las predicciones estructurales.
• Las mediciones de bandgap a diferentes temperaturas.

Principales resultados:

• Se predijo y confirmó una estructura cristalina desordenada a temperatura ambiente con desorden de catión estático y dinámico.
• Se encontró que el trastorno catiónico reduce la brecha de banda de 1,8 eV a 1,5 eV.
• Este ajuste de brecha de banda está relacionado con el recocido experimental a 573 K.

Conclusiones:

• El trastorno catiónico en Sn2SbS2I3 afecta significativamente su brecha de banda.
• La capacidad de adaptar bandas a través del desorden es prometedora para las células solares graduadas.
• La familia de calcohaluros del grupo IV/V justifica una mayor investigación para la optoelectrónica debido a la tolerancia a los defectos y a los trastornos.