Loodhalogenideperovskieten zijn materialen die licht uitstralen met verschillende kleuren, maar hebben ook last van een slechte vochtstabiliteit. Wetenschappers in China hebben een nieuwe synthetische techniek gedemonstreerd waarmee perovskieten helder fluorescerend licht kunnen uitstralen door een dosis water toe te voegen. zelfs wanneer deze langer dan een jaar onder water is geweest. Succesvolle fabricage van de gehydrateerde kristallen als fosforen in lichtemitterende apparaten geeft hun potentieel voor industriële doeleinden aan.

In recente jaren, loodhalogenide-perovskieten zijn naar voren gekomen als veelbelovende materialen voor fotovoltaïsche energie en lichtemitterende diodes (LED's) vanwege hun aantrekkelijke optische en elektrische eigenschappen, zoals hoge fotoluminescentie (PL) kwantumopbrengst (QY), smal emissiespectrum, afstembare emissiegolflengte, hoge absorptiecoëfficiënt, en lange dragerdiffusielengte. Er zijn diepgaande ontwikkelingen geweest op het gebied van zonnecellen, lichtgevende dioden in vaste toestand, fotodetectoren, en lasers. Echter, de slechte stabiliteit van LHP's, vooral in water en polaire oplosmiddelen, blijft een cruciale kwestie die hun toepassingen belemmert.

In een nieuw artikel gepubliceerd in Lichtwetenschap en toepassingen , wetenschappers van de Zhengzhou University, China, en collega's ontwikkelden een nieuwe synthetische methode waarmee de PL QY van perovskieten kan worden verhoogd van 2,5% tot 71,54% door toevoeging van een dosis water en minimaal in een waterige oplossing in één jaar afneemt. In aanvulling, de gesynthetiseerde MAPbBr ₃ @PbBr (OH) kan hun luminescentie in vele soorten oplosmiddelen behouden en ook uitstekende omgevingsfactoren vertonen, thermische en foto-stabiliteit. De verbeterde stabiliteit en PL QY kunnen worden toegeschreven aan de door water geïnduceerde MAPbBr ₃ @PbBr(OH). PbBr(OH) passiveerde de defecten van de MAPbBr ₃ QD's en beperkte vervoerders binnen de QD's zodat MAPbBr ₃ @PbBr(OH) zou een hoge emissie-efficiëntie kunnen bereiken; aanvullend, PbBr(OH) kan de blootstelling van de QD's aan lucht en vocht voorkomen, waardoor de stabiliteit toeneemt.

"De bevinding dat PL QY van perovskieten kan worden verhoogd door toevoeging van water is verbazingwekkend, en de reden voor verbeterde PL QY en stabiliteit kan worden toegeschreven aan de vorming van stabiele en grotere bandgaps PbBr(OH) op het oppervlak van de kwantumdots van loodhalogenideperovskieten na toevoeging van water. PbBr(OH) passiveerde de defecten van de MAPbBr ₃ QD's en verhinderde de blootstelling van de QD's aan lucht en vocht, waardoor de efficiëntie en stabiliteit toenemen."

"We merken op dat deze strategie universeel is voor methylamino-loodhalogenide-perovskieten (MAPbBr ₃ ), formamidine loodhalogenide perovskieten (FAPbBr3), anorganische loodhalogenide perovskieten (CsPbBr3), enz." voegden ze eraan toe.

"Sinds de voorbereide MAPbBr ₃ @PbBr(OH) heeft een hoge fluorescentie-efficiëntie en stabiliteit, dit zal de onderzoeksinteresse op het gebied van lasers stimuleren, LED enzovoort. Deze efficiënte benadering voor de synthese van ultrastabiele en zeer efficiënte luminescente perovskieten zal hun praktische toepassingen bevorderen, ' voorspellen de wetenschappers.