Aleación mecanoquímica de los dopantes moleculares en los análogos expandidos de las perovskitas halogenadas

Área de la Ciencia:

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

Sus antecedentes:

• El control del dopaje electrónico en los semiconductores de perovskita halogenada es crucial para su aplicación.
• La incorporación de dopantes moleculares en la masa ofrece un camino hacia un dopaje confiable.
• Los métodos basados en soluciones existentes tienen limitaciones en la incorporación de ciertos dopantes moleculares.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un nuevo método de aleación en estado sólido para la incorporación de dopantes moleculares en semiconductores de perovskita halogenada.
• Sintetizar y caracterizar nuevos análogos de perovskita halogenada expandida.
• Para demostrar la fabricación de películas de perovskita imprimibles utilizando este método.

Principales métodos:

• Síntesis y determinación de la estructura de un solo cristal de nuevos análogos de halogenuro expandido de perovskita: (Hepm) [B₂ X₆].
• La aleación en estado sólido de celosías de perovskita expandida a través de la molienda a bolas.
• Impresión por inyección de tinta de películas de perovskita.

Principales resultados:

• Sintetizó con éxito tres nuevos análogos de perovskita halogenada expandida con cationes Hepm2+.
• Desarrolló un método de aleación en estado sólido para crear redes de cationes mixtas ((Hepz) _x (Hepm) _1-x (Pb₂Br6) y (Hepz) _x (Hepm) _1-x (Pb<>sub>2Br6x).
• Logró brechas ópticas bajas (tan bajas como 1.25(5) eV) y permitió la incorporación de cationes Hepz²⁺ en redes Pb-I, que no era posible con métodos de solución. Las películas de perovskita sin agujeros preparadas mediante impresión por inyección de tinta.

Conclusiones:

• El método de aleación en estado sólido es eficaz para incorporar dopantes moleculares con diferentes energías de órbitales moleculares no ocupadas (LUMO) en perovskitas halogenadas.
• Las perovskitas expandidas de haluro que contienen dopantes moleculares son susceptibles a la fabricación de impresión por inyección de tinta.
• Este enfoque ofrece una nueva ruta para el desarrollo de dispositivos electrónicos avanzados basados en perovskita.