La coordinación de la mezcla tautomérica permite LEDs de perovskita sin plomo eficientes

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Optoelectrónica y sus derivados
• Química del estado sólido

Sus antecedentes:

• Las perovskitas de haluro de plomo ofrecen un excelente rendimiento optoelectrónico en diodos emisores de luz (PeLED).
• La preocupación por la toxicidad del plomo hace necesario el desarrollo de alternativas sin plomo.
• El logro de altas eficiencias cuánticas externas en los PeLED sin plomo sigue siendo un desafío importante.

Objetivo del estudio:

• Para estabilizar las perovskitas de estaño sin plomo para los PeLED de alto rendimiento.
• Para abordar el desafío de la eliminación de plomo sin comprometer la eficiencia del dispositivo.
• Explorar nuevas estrategias para mejorar el rendimiento de las perovskitas a base de estaño.

Principales métodos:

• Se empleó una estrategia de coordinación de mezclas tautoméricas utilizando ácido cianúrico para estabilizar TEA2SnI4 (2-tiofeneetilamonio yoduro).
• La incorporación de ácido cianúrico indujo la localización de electrones y amplificó los efectos electrónicos en los átomos de estaño.
• Se observó la formación de superestructuras tautoméricas de dímeros y trímeres en la superficie de la perovskita.

Principales resultados:

• La estrategia redujo significativamente la recombinación no radiativa en dos órdenes de magnitud.
• La energía de unión de Exciton se duplicó aproximadamente.
• El PeLED de perovskita de estaño sin plomo desarrollado logró una eficiencia cuántica externa de hasta el 20,29%.

Conclusiones:

• Los hallazgos ofrecen información sobre la estabilización de las perovskitas Sn ((II) a través de la coordinación controlada y la localización de electrones.
• El material desarrollado demuestra un rendimiento comparable al de los PeLEDs de última generación que contienen plomo.
• Este trabajo avanza en el desarrollo de aplicaciones de perovskita sin plomo más seguras y de alto rendimiento.