Las perovskitas han surgido recientemente como un material muy prometedor para la producción a bajo costo de células solares altamente eficientes. En particular, las llamadas perovskitas de haluro metálico orgánico-inorgánico se encuentran entre los descubrimientos recientes más interesantes en el campo de la energía fotovoltaica en. En menos de cinco años, Los investigadores han logrado aumentar la eficiencia de conversión de energía de las células solares basadas en perovskita del 4% a más del 20%. En efecto, en este sentido, Estos relativamente recién llegados ya han superado a muchos materiales fotovoltaicos alternativos, como los puramente orgánicos. Es más, las perovskitas no solo son capaces de absorber luz y convertirla en electricidad, también presentan excelentes propiedades como emisores de luz.
Ahora, un grupo de investigadores de LMU dirigido por Alexander Urban y Carlos Cardenas-Daw en la Cátedra de Fotónica y Optoelectrónica del profesor Jochen Feldmann, ha logrado sintetizar nanocristales de perovskita en forma de nanoplaquetas ultrafinas cuyas características de emisión pueden ajustarse alterando su espesor. Las nanoplaquetas resultantes son unas 300 veces más delgadas que las películas de perovskita utilizadas convencionalmente en la fabricación de células solares. "Las plaquetas son tan delgadas que apenas podía creer lo que veían mis ojos cuando las vi por primera vez en el microscopio electrónico, "dice Jasmina Sichert, estudiante de doctorado en el departamento de Feldmann y primer autor del nuevo estudio.
Al alterar sistemáticamente la concentración relativa de cationes orgánicos utilizados en su síntesis, los investigadores de Munich pudieron obtener nanoplaquetas de menos de 1 nanómetro de espesor, correspondiente a una pila en capas de la altura de unos pocos átomos. "Me asombró absolutamente que, a pesar de su enorme superficie, estas plaquetas emitían una luminiscencia azul tan intensa, "añade Alexander Urban. De hecho, las propiedades que exhiben estas minúsculas partículas son inexplicables en el contexto de la física clásica. Solo pueden explicarse invocando las leyes de la física cuántica, como lo confirman los cálculos teóricos realizados por el equipo.
Es más, no solo se podrían producir plaquetas de espesor variable de manera controlada modificando las condiciones de su síntesis, Estos cambios también resultaron en alteraciones sorprendentes en sus propiedades ópticas:De hecho, Se encontró que la luz emitida por las nanoplaquetas de perovskita dependía de su grosor. Al agregar capas a la celosía de cristal, los investigadores pudieron cambiar progresivamente el color de la fotoluminiscencia emitida de violeta a azul y finalmente a verde. "Ahora esperamos ampliar la capacidad de sintonización de la radiación emitida por nuestros nanocristales de perovskita a todo el rango visible y más allá. Esto permitiría fabricar LED económicos y energéticamente eficientes que irradian luz de prácticamente cualquier color deseado". "dice Jochen Feldmann. Además, las nuevas nanoplaquetas son ideales para su uso en láseres.
