Mejorando la reproducibilidad dispositivo a dispositivo de diodos emisores de luz basados en perovskitas de haluro estratificadas
Autores: Do, Quang-Huy; Antony, Rémi; Ratier, Bernard; Bouclé, Johann
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Mejorando la reproducibilidad dispositivo a dispositivo de diodos emisores de luz basados en perovskitas de haluro estratificadas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Perovskitas en capas
Iluminación de estado sólido
Reproducibilidad
Proceso de cristalización
Atmósferas inertes
Películas de perovskita
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 51
Citaciones: Sin citaciones
Los haluros de perovskita estratificados han surgido como un candidato prometedor en la iluminación de estado sólido; sin embargo, la fabricación de dispositivos emisores de luz de perovskita en laboratorios generalmente experimenta una baja reproducibilidad de dispositivo a dispositivo, ya que la cristalización de perovskita es altamente sensible a las condiciones ambientales. Aunque el procesamiento de dispositivos dentro de cajas de guantes se utiliza principalmente para reducir la influencia del oxígeno y la humedad, varias variables externas, incluidas las fluctuaciones térmicas en la atmósfera inerte o las contaminaciones de disolventes residuales, pueden desestabilizar el proceso de cristalización y alterar las propiedades de las capas emisoras. Aquí examinamos las configuraciones experimentales típicas utilizadas en laboratorios de investigación para depositar películas de perovskita estratificada en atmósferas inertes y discutimos sus influencias cruciales en la formación de películas delgadas policristalinas. Nuestros resultados demuestran que las fluctuaciones en las propiedades de la caja de guantes (concentraciones de O residual y HO o trazas de disolventes), incluso en escalas de tiempo muy cortas, pueden impactar negativamente la consistencia de la formación de la película de perovskita, mientras que la variación térmica juega un papel relativamente menor en este fenómeno. Además, el almacenamiento cuidadoso de especies químicas dentro de la estación de trabajo es fundamental para reproducir capas de perovskita de alta calidad. En consecuencia, al aplicar nuestro entorno más controlado para la deposición de perovskita, el tiempo de vida de fotoluminiscencia de las películas delgadas de perovskita muestra una desviación estándar de solo el 3%, mientras que la configuración de referencia produce una desviación estándar del 15%. Con respecto a los diodos emisores de luz de perovskita completos, las incertidumbres en los datos estadísticos de luminancia y EQE se reducen significativamente del 230% y 140% al 38% y 42%, respectivamente.
Descripción
Los haluros de perovskita estratificados han surgido como un candidato prometedor en la iluminación de estado sólido; sin embargo, la fabricación de dispositivos emisores de luz de perovskita en laboratorios generalmente experimenta una baja reproducibilidad de dispositivo a dispositivo, ya que la cristalización de perovskita es altamente sensible a las condiciones ambientales. Aunque el procesamiento de dispositivos dentro de cajas de guantes se utiliza principalmente para reducir la influencia del oxígeno y la humedad, varias variables externas, incluidas las fluctuaciones térmicas en la atmósfera inerte o las contaminaciones de disolventes residuales, pueden desestabilizar el proceso de cristalización y alterar las propiedades de las capas emisoras. Aquí examinamos las configuraciones experimentales típicas utilizadas en laboratorios de investigación para depositar películas de perovskita estratificada en atmósferas inertes y discutimos sus influencias cruciales en la formación de películas delgadas policristalinas. Nuestros resultados demuestran que las fluctuaciones en las propiedades de la caja de guantes (concentraciones de O residual y HO o trazas de disolventes), incluso en escalas de tiempo muy cortas, pueden impactar negativamente la consistencia de la formación de la película de perovskita, mientras que la variación térmica juega un papel relativamente menor en este fenómeno. Además, el almacenamiento cuidadoso de especies químicas dentro de la estación de trabajo es fundamental para reproducir capas de perovskita de alta calidad. En consecuencia, al aplicar nuestro entorno más controlado para la deposición de perovskita, el tiempo de vida de fotoluminiscencia de las películas delgadas de perovskita muestra una desviación estándar de solo el 3%, mientras que la configuración de referencia produce una desviación estándar del 15%. Con respecto a los diodos emisores de luz de perovskita completos, las incertidumbres en los datos estadísticos de luminancia y EQE se reducen significativamente del 230% y 140% al 38% y 42%, respectivamente.