Questi materiali, stabili e dalle proprietà ottiche modulabili, sono ideali per dispositivi fotovoltaici intelligenti ed efficienti, capaci di raccogliere energia sia in ambienti interni che esterni. La comprensione dei processi di trasferimento di carica in materiali attivi fabbricati con un mix controllato di perovskiti quasi-2D è fondamentale per la loro applicazione in dispositivi fotovoltaici ad alte prestazioni.
In questo lavoro, viene studiato il legame tra la dinamica del trasporto di carica e la morfologia in un film sottile di perovskiti quasi-2D (PEA₂MAₙ₋₁PbₙI₃ₙ₊₁), cresciuto con un gradiente di dimensionalità ben definito, in cui la fase n = 1 si concentra vicino al substrato, mentre le fasi a dimensionalità superiore aumentano progressivamente la loro presenza verso la superficie. Attraverso l’eccitazione selettiva della fase n = 4, si osserva un efficiente trasferimento di lacune verso le fasi n = 2 e n = 3 entro poche decine di picosecondi dall’eccitazione. Al contrario, la fase n = 1 si comporta come uno strato bloccante per le lacune, limitando l’efficienza complessiva del trasporto di carica.
Questi risultati sottolineano l’importanza cruciale di ridurre al minimo o eliminare la fase n = 1 per migliorare la separazione e il trasporto dei portatori di carica, offrendo indicazioni preziose per l’ottimizzazione delle celle solari basate su perovskiti quasi-2D.