Regla de suma F para la energía de enlace del excitón en perovskitas de haluros de plomo metilamonio

Los avances en dispositivos optoelectrónicos basados en perovskitas de haluros de plomo metilamonio dependen de la comprensión del papel de los excitones, ya sea marginal como en semiconductores inorgánicos, o crucial, como en orgánicos. Sin embargo, aún falta un consenso sobre la energía de enlace del excitón y su dependencia de la temperatura, incluso para los materiales de yoduro y bromuro de plomo metilamonio (MAPbI3, MAPbBr3) ampliamente estudiados. Aquí determinamos la energía de enlace del excitón basándonos en una regla de suma f para espectros de absorción UV-vis integrados, eludiendo las trampas de los procedimientos de ajuste de mínimos cuadrados. En el rango de temperatura de 80-300 K, encontramos que la energía de enlace del excitón en MAPbBr3 es EB = (60 ± 3) meV, independiente de la temperatura; para MAPbI3, en la fase ortorrómbica (por debajo de 140 K) EB = (34 ± 3) meV, mientras que en la fase tetragonal la energía de enlace se suaviza a 29 meV a 170 K y permanece constante hasta 300 K. Se discuten las implicaciones de los valores de energía de enlace en el funcionamiento de celdas solares y LEDs.