Matériaux photovoltaïques à base de boîtes quantiques de pérovskite hors de portée des couches minces : ajustement sur toute la gamme de la composition des cations du site A

Nous présentons une approche d'échange cationique pour des alliages ajustables au site A de nanocristaux de pérovskite de triiodure de plomb, de césium (Cs+) et de formamidinium (FA+), permettant la formation de compositions couvrant l'ensemble de la gamme de Cs1- xFA xPbI3, contrairement aux alliages en couches minces ou à la synthèse directe de nanocristaux de pérovskite alliés. Ces matériaux présentent une émission brillante et finement ajustable dans le rouge et le proche infrarouge entre 650 et 800 nm. L'énergie d'activation pour la miscibilité entre Cs+ et FA+ est mesurée (∼0.65 eV) et s'avère supérieure à celle rapportée pour l'échange de site X dans les pérovskites aux halogénures de plomb. Nous utilisons ces boîtes quantiques colloïdales de pérovskite alliées pour fabriquer des dispositifs photovoltaïques. En plus de la gamme étendue de compositions pour les matériaux Cs1- xFA xPbI3, les cellules solaires à boîtes quantiques présentent une tension en circuit ouvert ( VOC) élevée avec une perte plus faible que les dispositifs à pérovskite en couches minces de compositions similaires.