Sis investigadors de l’Institut de Materials Avançats (INAM) de la Universitat Jaume I de Castelló i de la Universitat de València han aconseguit mesurar l’estat exciplex, resultat de l’acoblament de la perovskita d’halurs i punts quàntics col·loïdals. Aquestes dues famílies de materials tenen per separat un enorme interès en el desenvolupament de dispositius optoelectrònics. L’estudi ha sigut publicat el 22 de gener per SciencieAdvances, revista d’accés obert de la mateixa editorial que la prestigiosa Science. En el treball que ha estat dirigit per Iván Mora Seró, de l’Institut de Materials Avançats de l’UJI i Juan Martínez Pastor, de la Universitat de València, hi han participat com a primers autors Rafael Sánchez i Mauricio Solís (INAM), i hi han contribuït Isaac Suárez i Guillermo Muñoz (UV).

L’estudi ha aconseguit demostrar que gràcies a l’acoblament, el sistema combinat pot emetre llum a una longitud d'ona més llarga que la que podrien emetre per separat cadascun dels seus components, fet que permetria dissenyar un ampli ventall de nous dispositius que, a més d’emetre llum, podrien obrir el camí per a un nou tipus de cèl·lules solars més eficients que les actuals i per obtenir LEDs sintonitzables. En combinar la perovskita híbrida d'halur i els punts quàntics, els científics han observat que es produeix un nou estat, distint dels dos materials empleats, que permet obtenir llum a una longitud d’ona inferior a la dels materials originals al mateix temps que es pot controlar el color d'emissió mitjançant el voltatge aplicat. L’ús immediat seria l’obtenció de LEDs amb llum controlada pel voltatge en l’espectre de l'infraroig amb aplicació, per exemple, en el camp de telecomunicacions, però en ser dos materials prou versàtils seria possible aconseguir llum dins de l’espectre visible i fins i tot combinar un LED amb emissió en el visible o en l’infraroig depenent de les condicions aplicades.

Aquesta nova línia d’investigació que incorpora els punts quàntics a la perovskita pot donar lloc a processos potencialment nous dins del camp de les aplicacions optoelectròniques. Els investigadors consideren que «si es pot combinar l’elèctrode d’un material amb el buit d’un altre i emetre un fotó (que és el que fa un LED), també seria possible, en teoria, el procés contrari, absorbir un fotó d’una longitud d’ona llarga per a produir electricitat, aprofitant així millor totes les longituds d'ona de la llum provinents del Sol que arriben a la Terra», el que serviria per a aconseguir cèl·lules solars més eficients, les anomenades de banda intermèdia, amb més capacitat per a absorbir energia.

Referència de l’article: «Tunable light emission by exciplex state formation between hybrid halide perovskite and core/shell quantum dots: Implications in advanced LEDs and photovoltaics». En la web: http://advances.sciencemag.org/content/2/1/e1501104

Webs dels grups:

• www.inam.uji.es
• www.uv.es/umdo