Synthetic control of the photoluminescence stability of organolead halide perovskites



Document title: Synthetic control of the photoluminescence stability of organolead halide perovskites
Journal: Journal of the Mexican Chemical Society
Database: PERIÓDICA
System number: 000437805
ISSN: 1870-249X
Authors: 1
1
1
1
1
1
1
1
Institutions: 1Iowa State University, Department of Chemistry, Iowa City, Iowa. Estados Unidos de América
Year:
Season: Jul-Sep
Volumen: 63
Number: 3
Country: México
Language: Inglés
Document type: Artículo
Approach: Experimental, analítico
Spanish abstract Se reporta un proceso sintético optimizado para preparar materiales haluros de metilamonioplomo nanocristalinos fotoestables. El proceso fue desarrollado ajustando la relación entre los precursores de haluro de metilamonio y haluro de octilamonio. Con una relación de precursores alta (1:3), un pico luminiscente desviado al azul a 642 nm fue detectado para CH3NH3PbI3 con irradiación de láser de pulso entre 0.01 y 12 mJ. La aparición de éste pico es reversible hasta por 300 min después de cesar la irradiación. Para determinar si éste pico se debe a una transición de fase, se hicieron mediciones de difracción de rayos-X in situ. Ningún cambio de fase fue detectado con niveles de irradiación a los cuales se observa el pico luminiscente. Mediciones luminiscentes macroespectroscópicas muestran que con una relación de precursores más baja (1:1.5) se producen perovskitas CH3NH3PbI3 y CH3NH3PbBr3 que son estables hasta con 4 min de iluminación. Dado que no se observa un cambio de fase, y la dependencia sobre la relación de precursores, el pico luminiscente generado bajo iluminación podría derivarse de estados trampa de superficie. La fotoestabilidad incrementada de los nanocristales de perovsita obtenidos por el procedimiento sintético optimizado ayudan a su aplicación en dispositivos optoelectrónicos más estables
English abstract An optimized synthetic procedure for preparing photostable nanocrystalline methylammonium lead halide materials is reported. The procedure was developed by adjusting the lead halide to methylammonium/octylammonium halide precursor ratio. At a high precursor ratio (1:3), a blue-shifted photoinduced luminescence peak is measured at 642 nm for CH3NH3PbI3 with 0.01 to 12 mJ pulsed-laser irradiation. The appearance of this peak is reversible over 300 min upon blocking the irradiation. In order to determine if the peak is the result of a phase change, in situ x-ray diffraction measurements were performed. No phase change was measured with an irradiance that causes the appearance of the photoinduced luminescence peak. Luminescence microscpectroscopy measurements showed that the use of a lower precursor ratio (1:1.5) produces CH3NH3PbI3 and CH3NH3PbBr3 perovskites that are stable over 4 min of illumination. Given the lack of a measured phase change, and the dependence on the precursor ratio, the photoinduced luminesce peak may derive from surface trap states. The enhanced photostability of the resulting perovskite nanocrystals produced with the optimized synthetic procedure supports their use in stable optoelectronic devices
Disciplines: Física y astronomía
Keyword: Optica,
Trampas,
Perovskitas,
Nanocristales,
Fotoestabilidad,
Optoelectrónica
Keyword: Optics,
Traps,
Perovskites,
Nanocrystals,
Photostability,
Optoelectronics
Full text: Texto completo (Ver HTML) Texto completo (Ver PDF)