Stati difettivi in Perovskiti ibride per applicazioni fotovoltaiche e sensoristiche

Le perovskiti ibride a base di ioduro/bromuro di piombo metilammonio (CH₃NH₃PbI₃/Br₃) si sono recentemente affermate come materiali estremamente promettenti per applicazioni fotovoltaiche e per il rilevamento dei raggi X. Nonostante i risultati incoraggianti ottenuti in queste applicazioni, tali materiali presentano ancora significativi problemi di stabilità, soprattutto quando impiegati come strati attivi in celle solari a film sottile. Una delle principali cause di instabilità è attribuita alla presenza di difetti reticolari.

L’obiettivo di questo studio, di natura sperimentale, è fornire una comprensione approfondita del ruolo dei difetti nei meccanismi di trasporto e raccolta di carica in questi materiali. In particolare, vengono analizzati cristalli singoli, policristalli e film bidimensionali per investigare l’influenza di superfici, interfacce e bordi di grano.

Gli stati difettivi vengono studiati in funzione della composizione delle perovskiti attraverso tecniche avanzate di caratterizzazione elettrica, tra cui l’analisi delle curve corrente-foto-tensione e capacità-tensione in funzione della temperatura. Si utilizzano inoltre metodologie spettroscopiche basate sulla raccolta di carica, come PICTS (Photoinduced Transient Spectroscopy), DLTS (Deep Level Transient Spectroscopy), e spettroscopie di foto-tensione e foto-corrente superficiale.

Il progetto è finanziato da POR-FESR Emilia-Romagna e dal programma PRIN-PNRR 2022.