Door de manier waarop we onze huizen en kantoren verlichten te veranderen, kan energie worden bespaard, maar nieuwe lichttechniek vraagt ​​om nieuwe materialen met de juiste eigenschappen. Materialen die hybride perovskieten worden genoemd, kunnen van vitaal belang zijn om verandering mogelijk te maken. Wetenschappers ontdekten dat het veranderen van de lengte van kleine spacer-ionen die zich tussen de interne lagen van de perovskiet bevinden, de structuur manipuleert, het vervormen van de lagen om eruit te zien als golfkarton. De kortste bestudeerde spacer leidde tot de meest vervormde structuur. De structuur straalde wit licht uit, vergelijkbaar met commerciële fluorescentielampen.

Een nieuwe ontwerptool gebaseerd op inzicht in hoe afstandhouders het uitgestraalde licht veranderen, kan leiden tot nieuwe materialen. Deze materialen kunnen de sleutels zijn tot de volgende generatie light-emitting diodes en andere apparaten die licht en elektriciteit onderling omzetten, inclusief zonnecellen.

Witlicht-emitterende 2D-perovskieten zijn aantrekkelijk vanwege hun lage kosten en afstembaarheid. Met behulp van verschillende lengtes van di-functionele organische afstandhouders, een reeks nieuwe hybride organisch-anorganische loodbromide perovskieten werden gesynthetiseerd door onderzoekers van de Northwestern University. Het veranderen van de lengte van de organisch positief geladen ionen (kationen) veroorzaakt een vervorming van de 2-D perovskiet anorganische lagen in het materiaal, waardoor de lagen een golvende of gegolfde structuur krijgen. Naarmate de vervorming veroorzaakt door de verschillende kationlengtes toeneemt, de frequentiebandbreedte en de levensduur van de fotoluminescente emissie van de materialen neemt toe. Met de grootste interne vervorming van alle materialen die in deze studie zijn voorbereid, de verbinding a-(DMEN)PbBr4 straalt wit licht uit met een kleurweergave-index van 73, die vergelijkbaar is met een commerciële fluorescerende lichtbron.

Deze correlatie tussen structuur en eigenschappen toont aan dat kristalstructuren van hybride organisch-anorganische perovskieten kunnen worden gemanipuleerd om de bandbreedte en levensduur van de fotoluminescente emissie af te stemmen door de mate van de vervorming van de anorganische laag te variëren. Met een overvloed aan beschikbare organische moleculen, veel nieuwe opwindende perovskietmaterialen kunnen worden bereid, wat leidt tot een nog dieper begrip van de wetenschap van deze materialen en een impact heeft op opto-elektronische toepassingen zoals solid-state verlichting.