PEROVSKITAS DE HALURO CsPbBr3 CO-DOPADAS CON LOS IONES Eu3+ Y Na+: ANÁLISIS ESTRUCTURAL Y PROPIEDADES ÓPTICAS

VANESA D. PONCE; GERMÁN E. GOMEZ; CARLOS A. LOPEZ; GRISELDA E. NARDA; RICK VAN DEUM; DIRK POELMAN; MAXIME DELAEY

Mar del Plata

Congreso; XVIII Reunión Anual de la Asociación Argentina de Cristalografía; 2023

AACr

En los últimos años, los materiales basados en perovskitas de haluro, tanto híbridas como puramente inorgánicas, han atraído tanto a la comunidad académica como industrial por su aplicación en celdas solares. Esto se debe a que mostraron excelentes propiedades ópticas, alta eficiencia de conversión y bajo costo de procesamiento. El sistema CsPbX3 (siendo X=haluro) surge como un material alternativo capaz de absorber luz y ha demostrado una sobresaliente resistencia a la humedad y al calor [1]. A su vez, estos sistemas pueden ser huéspedes de iones lantánidos (Ln3+) permitiendo modular sus propiedades ópticas y semiconductoras [2,3].Este trabajo está centrado en la síntesis de fases inorgánicas del tipo CsPbBr3 co-dopadas con los iones Eu3+ y Na+ siguiendo la estequiometría CsPb1-2xEuxNaxBr3, con x= 0; 0,01; 0,05 y 0,1. La síntesis fue realizada por el método de cristalización directa a partir de sistemas mono- y multi-componentes partiendo de las soluciones de los iones constituyentes. Las fases obtenidas fueron caracterizadas mediante difracción de rayos X de polvos seguido por un análisis Rietveld ajustando los parámetros estructurales que corroboran la presencia de la fase ortorrómbica (Grupo espacial: Pbnm) [4] y comprueban la pureza de las fases obtenidas. Además, se realizó un estudio morfológico mediante microscopía electrónica de barrido (Figura 1, derecha) observándose cristales cúbicos de ~10 m de espesor. Asimismo, sus propiedades ópticas en estado sólido fueron estudiadas mediante fotoluminiscencia y reflectancia difusa. La muestra conteniendo un 1% de Eu3+presentó una emisión ~3 veces mayor con respecto a la matriz (625 nm), mientras que para dopajes superiores este aumento es relativamente menor (de 2 veces en relación a la matriz). Por otro lado, se calcularon los band gaps por el método de Tauc (Figura 1, izquierda) los cuales mostraron valores muy similares entre sí. Estos resultados son promisorios hacia el diseño de materiales cristalinos para el desarrollo de dispositivos sensores y celdas solares con amplias perspectivas.