Misure di proprietà elettroniche e opto-elettroniche di Perovskiti ibride 2D e 3D

Le perovskiti ibride a metallo alogenuro sono una classe di materiali che mostrano proprietà utili in varie applicazioni. Il principale svantaggio nell’uso dei suddetti cristalli resta nella loro graduale perdita di efficienza dovuta a difetti presenti nel materiale e accumulati durante il funzionamento. Nel contesto della ricerca di perovskiti più stabili e longeve, vengono studiate le perovskiti organiche 2D come la PEA2PbBr4. In questo studio viene utilizzata la tecnica photo-induced current transient spectroscopy (PICTS) su diversi cristalli di perovskite MAPbBr3 e PEA2PbBr4 che furono sintetizzati come parte di altri studi, la tecnica è usata per identificare e caratterizzare gli stati trappola associati ai difetti menzionati. A questo approccio si affianca lo studio degli sweep in voltaggio della corrente in dark a diverse temperature e lo studio della risposta foto-corrente quando i materiali sono esposti a LED; il primo esperimento permette di inferire la presenza di migrazione ionica e valutare la resistenza del materiale, il secondo permette di quantificare l’efficienza del materiale nel generare foto-corrente. Un aspetto fondamentale dello studio è l’obiettivo di paragonare i risultati delle varie tecniche rispetto a quelli ottenuti sugli stessi campioni in modi analoghi nel passato, mettendo in evidenza eventuali processi o fattori coinvolti nella degradazione osservata. Dai risultati si osserva una notevole degradazione dei cristalli PEA2PbBr4, probabilmente dovuta all’accumulo di difetti superficiali. Al contrario, i cristalli MAPbBr3 usati sono più stabili per quanto riguarda i valori di resistenza, fotocorrente generata ed efficienza. Con la tecnica PICTS, rispetto agli anni precedenti, vengono rilevati segnali di stati trappola con intensità più elevate e di nuova specie; in due casi vengono interpretati dei segnali PICTS ottenuti dal MAPbBr3 come effetti di una migrazione ionica.