Imágenes de trampas fotoactivas distribuidas heterogéneamente en cristales únicos de perovskita

Resumen Los haluros perovskitas orgánico-inorgánicos (OIHPs) han demostrado una eficiencia de conversión de energía excepcional en celdas solares y dispositivos emisores de luz. A pesar de los intensos desarrollos en materiales y dispositivos, las trampas electrónicas y defectos que afectan significativamente sus propiedades de dispositivo siguen siendo insuficientemente investigados. En particular, sigue siendo un desafío identificar y resolver trampas de manera individual a escala nanoscópica. Aquí, las trampas fotoactivas (PATs) se mapean sobre la morfología de nanocristales OIHP de diferente cristalinidad mediante microscopía de localización superresolutiva diferencial óptica correlativa (Δ-SRLM) y microscopía electrónica. Se observa intermitencia estocástica y monolítica de fotoluminiscencia debido a los PAT individuales en nanocristales OIHP monocristalinos y policristalinos. La Δ-SRLM revela una distribución heterogénea de PAT a través de los nanocristales y determina que la densidad de PAT es de 1.3 × 10 14 y 8 × 10 13 cm −3 para nanocristales policristalinos y monocristalinos, respectivamente. La mayor densidad de PAT en los nanocristales policristalinos está probablemente relacionada con una mayor densidad de defectos. Además, los nanocristales monocristalinos que se preparan en un ambiente libre de oxígeno y humedad muestran una densidad de PAT similar a la preparada en condiciones ambientales, excluyendo el oxígeno o la humedad como causas principales de los PAT. Por lo tanto, se concluye que los PAT provienen de defectos estructurales inherentes en el material, lo que sugiere que la densidad de PAT puede reducirse al mejorar la calidad cristalina del material.