Att ändra hur vi tänder våra hem och kontor kan spara energi, men ny belysningsteknik kräver nya material med rätt egenskaper. Material som kallas hybridperovskiter kan vara avgörande för att möjliggöra förändringar. Forskare upptäckte att förändring av längden på små distansjoner mellan perovskitens inre lager manipulerar strukturen, förvränga skikten för att se ut som wellpapp. Den kortaste distans som studerades ledde till den mest förvrängda strukturen. Strukturen avgav vitt ljus, jämförbar med kommersiella lysrör.

Ett nytt designverktyg baserat på förståelse för hur distanser ändrar det avgivna ljuset kan leda till nya material. Dessa material kan vara nycklarna till nästa generations ljusemitterande dioder och andra enheter som interkonverterar ljus och elektricitet, inklusive solceller.

Vitt ljus-emitterande 2-D perovskiter är attraktiva på grund av sin låga kostnad och avstämning. Med olika längder av di-funktionella organiska distanser, en serie nya hybridorganiska-oorganiska blybromidperovskiter syntetiserades av forskare vid Northwestern University. Att ändra längden på de organiskt positivt laddade jonerna (katjoner) inducerar en snedvridning av 2-D perovskit oorganiska lager i materialet, gör att skikten får en vågig eller korrugerad struktur. När förvrängningen som orsakas av de olika katjonlängderna ökar, frekvensbandbredden och livslängden för materialens fotoluminescerande utsläpp ökar. Med den största interna snedvridningen av allt material som förberetts i denna studie, föreningen a- (DMEN) PbBr4 avger vitt ljus med ett färgåtergivningsindex på 73, som liknar en kommersiell fluorescerande ljuskälla.

Denna korrelation mellan struktur och egenskaper visar att kristallstrukturer av hybridorganiska-oorganiska perovskiter kan manipuleras för att justera bandbredd och livslängd för det fotoluminescerande emissionen genom att variera omfattningen av det oorganiska skiktförvrängningen. Med rikliga val av organiska molekyler tillgängliga, många nya spännande perovskitmaterial kan förberedas, vilket leder till en ännu djupare förståelse av vetenskapen om dessa material och påverkar optoelektroniska applikationer som solid-state-belysning.