Las perovskitas son materiales semiconductores con caracter\u00edsticas prometedoras para el desarrollo de aplicaciones fotovoltaicas y de emisi\u00f3n de luz. Al ser m\u00e1s f\u00e1ciles de sintetizar y con una mayor absorci\u00f3n de luz que el silicio, pueden utilizarse para fabricar c\u00e9lulas fotovoltaicas m\u00e1s eficientes y baratas sin algunas de las desventajas que tiene el silicio, el material m\u00e1s usado en la actualidad en los paneles solares.<\/p>\n
Las perovskitas son materiales semiconductores con caracter\u00edsticas prometedoras para el desarrollo de aplicaciones fotovoltaicas y de emisi\u00f3n de luz. Al ser m\u00e1s f\u00e1ciles de sintetizar y con una mayor absorci\u00f3n de luz que el silicio, pueden utilizarse para fabricar c\u00e9lulas fotovoltaicas m\u00e1s eficientes y baratas sin algunas de las desventajas que tiene el silicio, el material m\u00e1s usado en la actualidad en los paneles solares.<\/p>\n
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Sin embargo, las perovskitas convencionales son relativamente inestables. Ahora, \u00c1lvaro J. Magdaleno, Michael Seitz, Michel Frising, Ana Herranz de la Cruz, Antonio I. Fern\u00e1ndez-Dom\u00ednguez y Ferry Prins, todos de la Universidad Aut\u00f3noma de Madrid (UAM) en Espa\u00f1a, han estudiado las propiedades de una alternativa m\u00e1s robusta: la perovskita bidimensional o 2D, encontrando importantes caracter\u00edsticas para el transporte de energ\u00eda.<\/p>\n
En comparaci\u00f3n con la perovskita tridimensional, la perovskita 2D tiene una mayor resistencia a la humedad y al aire. Su estructura se basa en l\u00e1minas de red cristalina octa\u00e9drica, intercaladas con l\u00e1minas formadas por cadenas org\u00e1nicas.<\/p>\n
Las l\u00e1minas de red cristalina son conductoras, y las org\u00e1nicas son aislantes de la electricidad. Debido a que las dimensiones de la l\u00e1mina conductora son del orden de nan\u00f3metros, los portadores de carga se ven afectados por efectos de confinamiento cu\u00e1ntico y diel\u00e9ctrico, lo cual lleva a la formaci\u00f3n de excitones.<\/p>\n
\u201cLos excitones son cuasipart\u00edculas basadas en la uni\u00f3n de un electr\u00f3n con un hueco. Estas cuasipart\u00edculas son los principales transportadores de energ\u00eda en las perovskitas 2D m\u00e1s delgadas. En estudios previos demostramos un eficiente transporte de excitones dentro de cada l\u00e1mina cristalina\u201d, explican los autores del estudio.<\/p>\n De acuerdo con el nuevo trabajo, titulado \u201cEfficient Interlayer Exciton Transport in Two-Dimensional Metal-Halide Perovskites\u201d y publicado en la revista Materials Horizons, la presencia de l\u00e1minas aislantes resulta en un transporte de cargas libres (electrones y huecos por separado) entre distintas l\u00e1minas casi nulo.<\/p>\n \u201cSin embargo \u2014agregan los investigadores\u2014 dado que los excitones son part\u00edculas dipolares, la energ\u00eda s\u00ed que puede ser transportada a trav\u00e9s de interacciones dipolo-dipolo mediante el fen\u00f3meno denominado transferencia de energ\u00eda de resonancia de F\u00f6rster o FRET\u201d.<\/p>\n Los investigadores observaron experimentalmente longitudes de propagaci\u00f3n interlaminar de excitones de en torno a 100 nm. Este valor es tan solo del orden de la mitad de la longitud de propagaci\u00f3n dentro de una l\u00e1mina, por tanto, la propagaci\u00f3n de energ\u00eda entre l\u00e1minas distintas de perovskitas 2D es sorprendentemente eficiente y del orden de magnitud que el transporte intralaminar.<\/p>\n \u201cAmbas longitudes son suficientemente considerables para ser tenidas en cuenta a la hora de dise\u00f1ar dispositivos fotovoltaicos o de emisi\u00f3n de luz\u201d, aseguran los autores.<\/p>\n En cuanto a los modelos te\u00f3ricos que explican el fen\u00f3meno, los autores realizaron simulaciones de la interacci\u00f3n mediante dipolos de F\u00f6rster que les permitieron predecir un transporte interlaminar m\u00e1s lento que el observado experimentalmente.<\/p>\n \u201cEstos resultados sugieren que la teor\u00eda de interacciones dipolo-dipolo de F\u00f6rster no es suficiente para explicar el transporte de energ\u00eda interlaminar en este tipo de materiales. Lo que conduce a la consideraci\u00f3n de efectos como la transferencia de excitones calientes fuera del equilibrio o interacciones entre multipolos de mayor orden para explicar el fen\u00f3meno\u201d, concluyen los investigadores. (Fuente: UAM)<\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/www.fie.undef.edu.ar\/ceptm\/wp-content\/uploads\/2021\/02\/3815_perovskitas-2d-materiales-prometedores-para-aprovechar-la-energia-solar.jpg\")