Introduzione

I nanocristalli di perovskite agli alogenuri metallici optoelettronici (OMH NC) sono materiali promettenti per applicazioni in celle solari, fotorilevatori e laser. Le proprietà di emissione o assorbimento della luce di questi materiali possono essere modulate variandone la composizione. Tuttavia, quando NC OMH di diversa composizione vengono depositati assieme su film solidi o miscelati tra di loro, ad esempio per combinare tra loro diversi colori di emissione oppure per ottenere un’ emissione bianca, questi subiscono un rapido scambio di alogenuri, causando tutte le strutture ad immischiarsi e cambiare le proprietà del colore emesso. Tale instabilità del colore limita l’uso di OMH NC come emettitori multicolore nei display. Inoltre, questi OMH NC hanno una scarsa stabilità contro l’umidità, i solventi polari e l’esposizione prolungata all’irradiazione ad alto flusso. Tutti questi agenti causano un rapido degrado delle proprietà optoelettroniche degli OMH NC.

Caratteristiche Tecniche

Gli inventori hanno osservato che aggiungendo molecole additive (acido succinico, acido γ-amminobutirrico, acido 5-amminovalerico, ecc.) al metodo di incapsulamento standard, si aumentava la stabilità dei NC OMH, anche con l’uso di copolimeri a blocchi protettivi di relativamente semplici struttura. Pertanto, gli OMH NC risultanti hanno un nucleo costituito dall’alogenuro metallico ricoperto da un rivestimento organico formato dalla/e molecola/e additiva/e e dai copolimeri a blocchi. Il processo prevede i) la preparazione di una soluzione precursore utilizzando un solvente, sali alogenuri di uno o più cationi destinati a formare i nanocristalli (Fˉ, Clˉ, Brˉ e Iˉ) e un copolimero a blocchi; ii) aggiungere goccia a goccia la soluzione del precursore ad un solvente selettivo non polare o moderatamente polare, per formare una sospensione, permettendo al sistema di reagire e formare nanoparticelle di alogenuri metallici optoelettronici, fino a quando la sospensione ottenuta cambia colore; iii) aggiunta di una soluzione di quenching per arrestare la reazione e iv) raccolta delle nanoparticelle di alogenuri metallici optoelettronici.

Possibili Applicazioni

• Produzione di nanocristalli per celle solari, tecnologie di emissione luminosa, fotorivelatori e laser.

Vantaggi

• Le molecole di additivi migliorano la compatibilità tra la superficie delle NC e il copolimero a blocchi;
• Stabilità migliorata contro solventi polari e irradiazione laser rispetto alle nanoparticelle di alogenuri metallici dell’arte nota;
• La composizione degli NC OMH può essere personalizzata.