Suprimir la interacción entre el defecto polarónico y el fototransportador en las perovskitas halogenadas mediante la...

Área de la Ciencia:

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

Sus antecedentes:

• Las perovskitas de haluro exhiben fuertes interacciones polarónicas entre los fototransportadores y los defectos puntuales.
• La deficiencia de yoduro en el yoduro de plomo de metilamonio (MAPbI3) conduce a cambios significativos en el nivel de Fermi y a la formación de trampas de electrones profundas al iluminarse.

Objetivo del estudio:

• Investigar el mecanismo de los efectos inducidos por la luz en el MAPbI3 con deficiencia de yodo.
• Explorar el papel de la sustitución catiónica en la mitigación de estos efectos.
• Para entender cómo la predistorsión de la celosía influye en el comportamiento del defecto.

Principales métodos:

• Medidas experimentales de los desplazamientos de nivel de Fermi bajo iluminación.
• Cálculos de la teoría funcional de la densidad (DFT).
• Investigación de la sustitución del catión Cs+ en MAPbI3.

Principales resultados:

• La iluminación de MAPbI3 causa un cambio de nivel de Fermi de 0,6-0,7 eV, relacionado con la formación de dímeros Pb-Pb en las vacantes de yoduro.
• El dopaje con cesio (Cs+) suprime estos efectos inducidos por la luz.
• Los cálculos de DFT muestran que el dopaje de Cs distorsiona la red, imitando la formación de dímeros y reduciendo la actividad del defecto.

Conclusiones:

• La predistorsión del enrejado a través del dopaje de Cs es una estrategia viable para mejorar la fotostabilidad de las perovskitas halogenadas.
• Este enfoque estabiliza de manera contraintuitiva el material mediante la alteración preventiva de las estructuras de defecto.
• Los hallazgos ofrecen una nueva vía para diseñar células solares de perovskita robustas.