Leuchtende Solarenergie-Konzentratoren (LSC) erhalten aufgrund ihres Potenzials für die großflächige gebäudeintegrierte Photovoltaik große Aufmerksamkeit. Um effiziente LSCs zu erreichen, müssen Wiederabsorbationsverluste überwunden werden, während gleichzeitig eine hohe Photolumineszenz-Quantenausbeute (PLQY) und ein breites Spektralabsorptionsspektrum erhalten bleiben. Organisch-anorganische zweidimensionale Hybridperovskitmaterialien (wie (PEA)₂PbBr₄, PEA⁺=C₈H₁₂N⁺) zeigen vielversprechende Anwendungen in kostengünstigen optoelektronischen Geräten, und Dotierungsstrategien ermöglichen eine unabhängige Steuerung von Lichtabsorption und -emission, was für LSCs entscheidend ist. Jedoch führt die intrinsisch kleine Stokes-Verschiebung bei zweidimensionalen Perowskiten zu schweren Wiederabsorbationsverlusten und begrenzt somit die Effizienz von LSCs. In dieser Studie wurde durch Festphasenreaktion bei hoher Temperatur erfolgreich der Mn²⁺-dotierte zweidimensionale Perowskit Mn:(PEA)₂PbBr₄ hergestellt, seine optischen Eigenschaften untersucht und die Geräteleistung bei Anwendung in LSCs analysiert. Die Studie zeigt, dass die Mn²⁺-Dotierung eine Stokes-Verschiebung von bis zu 310 nm induzierte (Absorptionspeak ~300 nm, Emissionspeak ~610 nm). Das Perowskit wurde mit unterschiedlichen Massenanteilen (0,15 % bis 0,75 %) in eine Polydimethylsiloxan-(PDMS)-Matrix eingebettet und zu Dünnfilmen verarbeitet. Optoelektronische Leistungstests zeigten, dass der Film Mn:(PEA)₂PbBr₄@PDMS mit 0,60 % die beste Leistung aufwies, mit einer externen optischen Effizienz (η_opt) von 7,57 % und einem maximalen Leistungswirkungsgrad (PCE) von 1,246 % unter AM1.5G-Standardbeleuchtung.

Mn:(PEA)₂PbBr₄; Solarkonzentrator; Photovoltaik; Solarenergie; zweidimensionales Perowskit