Publication detail

Efficient and Stable Blue- and Red-Emitting Perovskite Nanocrystals through Defect Engineering: PbX2 Purification

Year: 2021

Type of publication: článek v odborném periodiku

Name of source: Chemistry of Materials

Page from-to: 8745 - 8757

Titles:

Language	Name	Abstract	Keywords
cze	Efektivní a stabilní perovskitové nanokrystaly s modrou a červenou emisí pomocí inženýringu defektů v PbX2 díky purifikaci.	Současné úsilí směrem ke snížení hustoty strukturních defektů, jako povrchové pasivace, dopování a modifikované syntézy, nám umožnilo připravit velmi kvalitní perovskitové nanokrystaly. Faktem je, že vliv čistoty prekursorů (v rámci přípravy krystalů) na obsah defektů nebyl moc podrobně nikdy studován. V této práci jsme analyzovali využití různých krystalizačních procesů molekuly PbX2 (X= Cl− or I−) s cílem vyčistit vstupní chemikále a připravit vysoce luminiscenční a stabilní perovskitové nanokrystaly na bázi CsPbCl3−xBrx a CsPbI3. Využití hydrotermálního procesu s cílem vylepšit kvalitu vznikajícího PbCl2 vedlo k modře emitujicímu krystalu s efektivní pasivací ligandu a maximálním kvantovým výtežkem cca 88% a vylepšenou fotokatalytickou aktivitou cca 40 % k oxidaci benzylalkoholu. Re-krystalizace teplem pro PbI2 před samotnýn hydrotermálním procesem vedlo k červeně emitujicímu krystalu s maximálním kvantovým výtěžkem 100%, a dlouhodobou stabilitou /4 měsíce/ za laboratorních podmínek a relativní vlhkosti 50-60%. Díky tomu bylo možné připravit světlo emitující diody na bázi CsPbI3 s maximálním kvantovým výtěžkem 13.6%. Postulujeme, že zvýšení čistoty krystalinity PbX2 vede ke vhodné stechiometrii krystalu, redukuje množství neradiačních defektů a tím přispívá k maximální radiační rekombinační dynamice. Náš příspěvek poskytuje náhled do problematiky čistoti PbX2 prekursorů a demonstruje alternativní a zároveň velmi výhodou cestu pro syntézu nanokrystalů s vylepšenými fotofyzikálními vlasnostmi vlastnostmi díky využití inženýringu defektů.	perovskity; nanokrystaly; defekty; čistota
eng	Efficient and Stable Blue- and Red-Emitting Perovskite Nanocrystals through Defect Engineering: PbX2 Purification	Current efforts to reduce the density of structural defects such as surface passivation, doping, and modified synthetic protocols have allowed us to grow high-quality perovskite nanocrystals (PNCs). However, the role of the purity of the precursors involved during the PNC synthesis to hinder the emergence of defects has not been widely explored. In this work, we analyzed the use of different crystallization processes of PbX2 (X = Cl− or I−) to purify the chemicals and produce highly luminescent and stable CsPbCl3−xBrx and CsPbI3 PNCs. The use of a hydrothermal (Hyd) process to improve the quality of the as-prepared PbCl2 provides blue-emitting PNCs with efficient ligand surface passivation, a maximum photoluminescence quantum yield (PLQY) of ∼ 88%, and improved photocatalytic activity to oxidize benzylalcohol, yielding 40%. Then, the hot recrystallization of PbI2 prior to Hyd treatment led to the formation of red-emissive PNCs with a PLQY of up to 100%, long-term stability around 4 months under ambient air, and a relative humidity of 50−60%. Thus, CsPbI3 light-emitting diodes were fabricated to provide a maximum external quantum efficiency of up to 13.6%. We claim that the improvement of the PbX2 crystallinity offers a suitable stoichiometry in the PNC structure, reducing nonradiative carrier traps and so maximizing the radiative recombination dynamics. This contribution gives an insight into how the manipulation of the PbX2 precursor is a profitable and potential alternative to synthesize PNCs with improved photophysical features by making use of defect engineering.	perovskites; nanocrystals; defects; purity

Search

Login for students

Login for employees

Publication detail

Departments

Other Parts

Map

Services

Popular Links