El mapa de coordenadas de color ilustra los colores de la luz emitida por diferentes perovskitas híbridas (con diversos grados de distorsión estructural interna) en relación con el blanco puro (correspondiente al círculo amarillo). El encarte es una foto de la luz blanca emitida por el material más distorsionado del estudio ((abreviado a- (DMEN) PbBr4), también se muestra como un círculo azul en el mapa de colores) después de la estimulación por radiación ultravioleta. Crédito:Departamento de Energía de EE. UU.
Cambiar la forma en que iluminamos nuestros hogares y oficinas podría ahorrar energía, pero la nueva tecnología de iluminación requiere nuevos materiales con las propiedades adecuadas. Los materiales llamados perovskitas híbridas podrían ser vitales para hacer posible el cambio. Los científicos descubrieron que cambiar la longitud de los iones espaciadores pequeños ubicados entre las capas internas de la perovskita manipula la estructura, distorsionando las capas para que parezcan cartón ondulado. El espaciador más corto estudiado condujo a la estructura más distorsionada. La estructura emitía luz blanca, comparable a las luces fluorescentes comerciales.
Una nueva herramienta de diseño basada en comprender cómo los espaciadores alteran la luz emitida podría conducir a nuevos materiales. Estos materiales podrían ser la clave para los diodos emisores de luz de próxima generación y otros dispositivos que interconvierten la luz y la electricidad. incluidas las células solares.
Las perovskitas 2-D que emiten luz blanca son atractivas debido a su bajo costo y capacidad de sintonización. Usando diferentes longitudes de espaciadores orgánicos difuncionales, Investigadores de la Universidad Northwestern sintetizaron una serie de nuevas perovskitas de bromuro de plomo híbridas orgánicas-inorgánicas. Cambiar la longitud de los iones orgánicos cargados positivamente (cationes) induce una distorsión de las capas inorgánicas de perovskita 2-D en el material, haciendo que las capas adquieran una estructura ondulada u ondulada. A medida que aumenta la distorsión causada por las diferentes longitudes de cationes, aumenta el ancho de banda de frecuencia y la vida útil de la emisión fotoluminiscente de los materiales. Teniendo la mayor distorsión interna de todos los materiales preparados en este estudio, el compuesto a- (DMEN) PbBr4 emite luz blanca con un índice de reproducción cromática de 73, que es similar a una fuente de luz fluorescente comercial.
Esta correlación entre la estructura y las propiedades demuestra que las estructuras cristalinas de las perovskitas híbridas orgánico-inorgánicas pueden manipularse para ajustar el ancho de banda y la vida útil de la emisión fotoluminiscente variando el grado de distorsión de la capa inorgánica. Con abundantes opciones de moléculas orgánicas disponibles, Se pueden preparar muchos nuevos y emocionantes materiales de perovskita, conduciendo a una comprensión aún más profunda de la ciencia de estos materiales e impactando aplicaciones optoelectrónicas como la iluminación de estado sólido.
