Artificial p–n-like Junction Based on Pure 2D Organic–Inorganic Halide Perovskite Structure Having Naphthalene Diimide Acceptor Moieties
Les pérovskites 2D organiques-inorganiques constituent une classe émergente de matériaux présentant un grand potentiel pour l’optoélectronique dû à la grande variété de systèmes organiques fonctionnels qui peuvent être incorporés. Dans ces matériaux, les systèmes pérovskites hybrides incorporant des molécules fortement acceptrices d’électrons sont considérés comme une approche prometteuse pour la conception d’un nouveau type de pérovskites fonctionnelle pour l’optoélectronique.
Ce travail présent un rare exemple de pérovskite 2D organique-inorganique incorporant de forts accepteurs tels que des naphtalène diimide (NDI) entre les feuilles inorganiques. Cette architecture hybride forme des films minces très stables à l’air avec une structure composée de monocouches de pérovskite inorganique séparées par des bicouches de cations organiques à base de NDI. La présence de ces groupements fortement accepteurs d’électrons dans cette hétérostructure hybride donneur-accepteur multifonctionnelle conduit à une hétérojonction de « type II » dans laquelle les excitons peuvent être efficacement être dissociés par un processus de transfert d’électrons et dans laquelle les trous et les électrons peuvent être facilement confinés respectivement dans les sous-couches inorganiques et organiques.
Ce type d’hétérojonction p-n ultime présente des propriétés de photoconduction améliorées avec un photocourant multiplié par ~40 sous illumination en lumière blanche par rapport à une structure pérovskite 2D similaire contenant uniquement des chaînes alkyles optiquement et électriquement inertes en tant que composants organiques.
Zhao Feng, Xuelong Liu, Kentaro Imaoka, Tomohiro Ishii, Ganbaatar Tumen-Ulzii, Xun Tang, George F. Harrington, Benoît Heinrich, Jean-Charles Ribierre, Lise-Marie Chamoreau, Lydia Sosa Vargas, David Kreher, Kenichi Goushi, Toshinori Matsushima, Guijiang Zhou, Fabrice Mathevet, Chihaya Adachi
Advanced Optical Materials, Volume11, Issue10, May 19, 2023
https://doi.org/10.1002/adom.202202734