Análisis electro-óptico de la dinámica del portador en perovskita sin plomo

Área de la Ciencia:

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

Sus antecedentes:

• Las perovskitas de yoduro de bismuto de cesio (Cs₃Bi₂I₉ o CBI) son materiales emergentes para aplicaciones optoelectrónicas.
• Comprender la dinámica de los transportistas es crucial para optimizar su rendimiento.

Objetivo del estudio:

• Para investigar los mecanismos de conducción del portador en las perovskitas CBI.
• Para aclarar las funciones de la recombinación no radiativa, el atrapamiento de portadores y el acoplamiento electrón-fonón.

Principales métodos:

• Mediciones de doble sonda que combinan técnicas ópticas y eléctricas.
• Espectroscopia de fotoluminiscencia dependiente de la potencia de excitación.
• Espectroscopia de absorción transitoria.

Principales resultados:

• Relaciones observadas de la ley de potencia para el voltaje de circuito abierto (V_OC I^0.06) y la fotocorriente (J_SC I^0.94), lo que indica la recombinación no radiativa y el atrapamiento de portadores.
• La fotoluminiscencia y la absorción transitoria revelaron la influencia del excitón autoatrapado (STE) y el aumento de la formación de polarones y la distorsión de la celosía a potencias de excitación más altas.
• Identificó un fuerte acoplamiento electrón-fonón y su dependencia de la energía de excitación.

Conclusiones:

• La dinámica del portador en las perovskitas CBI está significativamente influenciada por la recombinación no radiativa, el atrapamiento del portador y las fuertes interacciones electrón-fonón.
• Estos hallazgos proporcionan información fundamental sobre el comportamiento optoelectrónico de la CBI y los materiales relacionados con la perovskita.