LINEA DI ATTIVITÀ
LA 1.14
Descrizione risultati raggiunti LA
Abbiamo sviluppato NCs core@shell InAs@ZnSe con un’efficienza di fotoluminescenza fino al 70% e un’emissione a ~900 nm, superando il nostro precedente record (42%). I LED basati su questi NCs mostrano un’efficienza quantica esterna del 10%.
Abbiamo inoltre studiato l’effetto dei leganti nella sintesi colloidale di InAs usando amino-As. Le miscele TOA/OA permettono un buon controllo della taglia; in particolare, con un rapporto TOA:OA di 4:1 si ottengono tetrapodi InAs a fase zincoblenda con assorbimento a ~950 nm.
Abbiamo sintetizzato eterostrutture CsPbBr3–PbxBiySz dove domini calcobromurici crescono epitassialmente su perovskiti parzialmente etchate, causando quenching dell’emissione da CsPbBr3 per separazione di carica.
Abbiamo studiato lo scambio ionico Cl- → I- in CsPbCl3, osservando la formazione iniziale di una shell di CsI a strain nullo, che sopprime l’emissione fotoluminescente.
I NCs di InAs mostrano potenziale per applicazioni fotovoltaiche grazie all’efficiente generazione di eccitoni multipli, ma la presenza di leganti isolanti limita il trasporto di carica. La sostituzione con leganti corti (es. BuAm) migliora la fotoconduttività e, in dispositivi verticali, si osserva un trasporto efficiente ma con limitata risposta fotovoltaica, richiedendo ulteriori ottimizzazioni.
Infine, abbiamo sintetizzato nuovi sali fosfonici (TPEP-X) per la passivazione superficiale di PSC a base FAPbI3. I dispositivi trattati con TPEP-I hanno raggiunto un’efficienza del 24.2%, superiore a quelli trattati con TPEP-Br o FPEA-I. Abbiamo sviluppato NCs core@shell InAs@ZnSe con un’efficienza di fotoluminescenza fino al 70% e un’emissione a ~900 nm, superando il nostro precedente record (42%). I LED basati su questi NCs mostrano un’efficienza quantica esterna del 10%.
Infine, abbiamo sintetizzato nuovi sali fosfonici (TPEP-X) per la passivazione superficiale di PSC a base FAPbI3. I dispositivi trattati con TPEP-I hanno raggiunto un’efficienza del 24.2%, superiore a quelli trattati con TPEP-Br o FPEA-I.
Risultati attesi nel POA
Possibile utilizzo di nanocristalli di InAs@ZnSe a shell sottile e di nanocristalli di InAs anisotropici per pannelli fotovoltaici o fotodetector. Possibile utilizzo dei eterostrutture basate su perovskiti e calcoalogenuri di piombio e bismuto per fotocatalisi. Utilizzo dei nanocristalli CsPbI3 per applicazioni fotovoltaiche
REFERENTE/I
Liberato Manna – Istituto Italiano di Tecnologia
Deliverable consegnati con questo LA
D1.15 – Rapporto tecnico: “LA1.14-D1.15”
D1.16 – Rapporto tecnico: “LA1.14-D1.16” D1.15 – Rapporto tecnico: “LA1.14-D1.15”
D1.16 – Rapporto tecnico: “LA1.14-D1.16”
Livello di innovazione
L’attività ha introdotto innovazioni significative: (1) ottimizzazione della sintesi di InAs@ZnSe, ottenendo shell spesse fino a 7 strati atomici e PLQY del 70%, superando il limite precedente del 42% e risolvendo i problemi di strain all’interfaccia; (2) sintesi delle prime eterostrutture epitassiali perovskite-based, con interfacce cristallograficamente definite; (3) primo studio sulle trasformazioni strutturali e ottiche durante lo scambio Cl⁻/I⁻ in CsPbCl3, rilevanti per LED e fotovoltaico. I NCs InAs mostrano potenziale optoelettronico, ma bassa efficienza dovuta a limiti intrinseci del materiale. Tentativi di miglioramento tramite scambio leganti e riscaldamento non hanno avuto successo. Infine, la passivazione di FAPbI3 con TPEP-I ha portato a celle solari stabili con PCE del 24.2%, superando l’efficienza ottenuta con FPEA-I.
Disseminazione
>20 presentazioni nel 2023
L. Manna: presentazione al «Beilstein Nanotechnology Symposium – Nanocrystal Surfaces and Defects”, Germany, October 17th, 2023
L. De Trizio: presentazione alla conferenza Nanax10, Klosterneuburg, Austria, July 5th 2023
M. Pegu: presentazione di un poster alla conferenza “Perovskite Solar Cells and Optoelectronics” 18-20/9/2023
P. Rush: presentazione al «Beilstein Nanotechnology Symposium – Nanocrystal Surfaces and Defects”, Germany, October 17th, 2023 >20 presentazioni nel 2023
P. Rush: presentazione al «Beilstein Nanotechnology Symposium – Nanocrystal Surfaces and Defects”, Germany, October 17th, 2023
