Síntesis de nanopartículas de Perovskita: Análisis comparativo entre métodos de fabricación a temperatura y atmósfera ambiente a través de la Literatura Científica

Abstract

Este Trabajo de Fin de Grado se basa en una revisión bibliográfica sobre la síntesis de nanopartículas de perovskita, centrada principalmente en aquellos métodos que pueden realizarse en condiciones relativamente sencillas, como temperatura ambiente y atmósfera ambiental. Las perovskitas halogenadas han despertado un gran interés en los últimos años debido a sus buenas propiedades ópticas y electrónicas, como la emisión ajustable, la elevada fotoluminiscencia y su posible aplicación en dispositivos optoelectrónicos, entre ellos LEDs, pantallas, fotodetectores y células solares. A lo largo del trabajo se han estudiado y comparado diferentes rutas de síntesis, prestando especial atención al método LARP y a la inyección en caliente, además de incluir otros métodos complementarios como la formación de películas, la síntesis mediada por ligandos, la microfluídica, los ultrasonidos, los microondas y los métodos solvotérmicos o hidrotermales. Para ello, se han analizado distintos artículos científicos, teniendo en cuenta aspectos como las condiciones de síntesis, el tipo de perovskita obtenida, el tamaño y la morfología de las nanopartículas, la cristalinidad, la estabilidad y las propiedades ópticas finales. Los resultados de la revisión muestran que la inyección en caliente permite obtener nanocristales de alta calidad y con un buen control del tamaño y la morfología, aunque requiere temperaturas elevadas, atmósferas controladas y un procedimiento experimental más complejo. En cambio, el método LARP destaca por su sencillez, rapidez, bajo coste y posibilidad de realizarse a temperatura ambiente, lo que lo convierte en una opción especialmente interesante desde el punto de vista práctico. Por este motivo, se considera que LARP presenta un buen equilibrio entre facilidad experimental y propiedades obtenidas, siendo una ruta adecuada para futuras investigaciones en el ámbito universitario.

This Final Degree Project is based on a literature review about the synthesis of perovskite nanoparticles, mainly focused on methods that can be carried out under relatively simple conditions, such as room temperature and ambient atmosphere. Halide perovskites have attracted great interest in recent years due to their good optical and electronic properties, such as tunable emission, high photoluminescence and their possible application in optoelectronic devices, including LEDs, displays, photodetectors and solar cells. Throughout this work, different synthesis routes have been studied and compared, with special attention to the LARP method and hot injection, while also including other complementary methods such as film formation, ligand-mediated synthesis, microfluidics, ultrasound-assisted synthesis, microwave-assisted synthesis and solvothermal or hydrothermal methods. To do this, several scientific articles have been analysed, considering aspects such as synthesis conditions, the type of perovskite obtained, particle size and morphology, crystallinity, stability and final optical properties. The results of this review show that hot injection allows high-quality nanocrystals to be obtained, with good control over size and morphology, although it requires high temperatures, controlled atmospheres and a more complex experimental procedure. In contrast, the LARP method stands out for its simplicity, speed, low cost and ability to be performed at room temperature, making it especially interesting from a practical point of view. For this reason, LARP is considered to offer a good balance between experimental simplicity and the properties obtained, making it a suitable route for future research in a university context.