Diseño de anclaje molecular para diodos emisores de luz de punto cuántico de perovskita de alto rendimiento

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Optoelectrónica y sus derivados
• Nanotecnología

Sus antecedentes:

• Los puntos cuánticos de perovskita (QD) ofrecen altas eficiencias cuánticas externas (EQE) superiores al 25% en los diodos emisores de luz (LED).
• La estabilidad de funcionamiento limitada debido a defectos en la superficie y la migración de iones dificulta las aplicaciones prácticas de los LED QD de perovskita.

Objetivo del estudio:

• Diseñar una nueva molécula de anclaje para estabilizar los QD de perovskita.
• Mejorar la estabilidad operativa y el rendimiento de los LED basados en perovskita.

Principales métodos:

• Síntesis de óxido de tris ((4-metoxifenil) fosfina (TMeOPPO-p) como una molécula de anclaje en el enrejado.
• Ancló defectos en varios sitios y estabilizó la red QD de perovskita usando TMeOPPO-p.
• LEDs QD de perovskita fabricados y caracterizados.

Principales resultados:

• Se obtienen rendimientos cuánticos de fotoluminiscencia cercanos a la unidad (97%) en los QD objetivo.
• EQE máximo demostrado del 27% a 693 nm en las luces LED QD fabricadas.
• Se ha demostrado una baja eficiencia (> 20% a 100 mA cm2) y una vida media de funcionamiento superior a 23 000 horas.
• Los dispositivos tratados con aire mantienen una EQE superior al 26% con una buena estabilidad en el almacenamiento.

Conclusiones:

• TMeOPPO-p efectivamente ancla los defectos y estabiliza la red QD de perovskita.
• La molécula desarrollada mejora significativamente la estabilidad y el rendimiento de los LED QD de perovskita.
• Este trabajo proporciona una vía para el diseño molecular racional para los QD de perovskita en optoelectrónica.