Перовскитовый святлодыёд (perovskite LED) - гэта святловыпрамяняльная тэхналогія новага пакалення з вялікім патэнцыялам у дысплеі, асвятленні, сувязі і іншых галінах.Перовскитовые святлодыёды маюць нізкія выдаткі на вытворчасць і значныя тэхнічныя перавагі: яны валодаюць характарыстыкамі лёгкасці, тонкасці і гнуткасці, падобнымі да OLED, а таксама маюць аналагічную чысціню колеру і спектральную наладжвальнасць да паўправадніковых святлодыёдаў III-V.Ужо праз некалькі гадоў распрацоўкі, эфектыўнасць перовскитасвятлодыёдыможна параўнаць са спелымі святловыпраменьвальнымі тэхналогіямі.
Канструкцыя перовскитового святлодыёднага прылады (уверсе злева);
Хімічная формула біпалярнага малекулярнага стабілізатара SFB10 (унізе злева)
Адносіны паміж тэрмінам службы прылады T50 і яркасцю (правы графік)
Аднак, як і ў перовскитовых сонечных батарэях, нестабільнасць перовскитовых святлодыёдаў з'яўляецца самай вялікай праблемай для рэалізацыі прамысловага прымянення.У цяперашні час тэрмін службы высокаэфектыўных перовскитных святлодыёдаў звычайна складае парадку 10-100 гадзін.Працягласць жыцця, неабходная для таго, каб OLED-тэхналогія ўвайшла ў індустрыялізацыю, складае не менш за 10 000 гадзін.У гэтым напрамку ёсць значныя праблемы, таму што пераўскітныя паўправаднікі могуць быць нестабільнымі па сваёй сутнасці.Гэта добра дляСвятлодыёдны дысплей.Яго крышталічная структура мае значныя іённыя ўласцівасці, і іёны лёгка перамяшчаюцца пад прыкладзеным электрычным полем святлодыёда, што прыводзіць да дэградацыі матэрыялу.
Нядаўна каманда прафесара Дэвіда Дзі і даследчыка Чжаа Бааданя з Дзяржаўнай ключавой лабараторыі сучасных аптычных прыбораў Школы оптаэлектронікі Чжэцзянскага ўніверсітэта і
Міжнародны даследчы цэнтр перадавой фатонікі, Haining International Campus, зрабіў важныя прарывы ў гэтым кірунку.Выкарыстоўваючы біпалярны малекулярны стабілізатар, яны дасягнулі звышдоўгага тэрміну службы перовскитовых святлодыёдаў, якія адпавядаюць патрэбам практычнага прымянення.
«Гэтыя перовскитовые святлодыёды працавалі пастаянным токам 5 мА/c㎡ на працягу 5 месяцаў запар (3600 гадзін) без падзення яркасці», — сказаў Дэвід Дзі.Святлодыёднае ўспрыманне.ДляП1.56Святлодыёдны дысплей.Гэтыя прылады вельмі стабільныя, і некаторыя тэсты, якія яшчэ працягваюцца, здаецца, цяжка выканаць на працягу года або больш.Каб атрымаць дадзеныя аб працягласці жыцця на працягу разумнага эксперыментальнага перыяду, неабходна правесці эксперыменты паскоранага старэння святлодыёдаў».
Гэтыя перовскитовые святлодыёды блізкага інфрачырвонага дыяпазону маюць звышдоўгі тэрмін службы.Напрыклад, пры пачатковым ззянні 2,1 Вт зр-1 м-2 (ток 3,2 мА/c㎡) разліковы тэрмін службы прылады T50 (час, неабходны для памяншэння пачатковага ззяння да 50%), складае 32675 гадзін ( 3,7 года).Аптычная магутнасць, якую забяспечвае гэта ззянне, параўнальная з камерцыйным зялёным OLED, які працуе пры высокай яркасці 1000 кд/м2.Пры меншым ззянні 0,21 Вт ср-1 м-2 (1/10 вышэйзгаданай яркасці) або току 0,7 мАс㎡ працягласць жыцця T50 ацэньваецца ў 2,4 мільёна гадзін (каля 270 гадоў).
«Мы лічым неабходным правесці надзейны аналіз працягласці жыцця гэтага новага святлодыёда, для чаго мы сабралі 62 кропкі даных аб тэрміне службы прылады ў эксперыментах паскоранага старэння, ахопліваючы максімальна шырокі дыяпазон шчыльнасці току 10-200 мА/c㎡».Го Бінбін сказаў.Знешняя квантавая эфектыўнасць электралюмінесцэнцыі (EQE) і эфектыўнасць пераўтварэння энергіі (ECE) прылады дасягнулі 22,8% і 20,7% адпаведна, што з'яўляецца самай высокай эфектыўнасцю перовскитовых святлодыёдаў блізкага інфрачырвонага дыяпазону.
Аўтары выявілі, што гэтыя пераўскітныя люмінесцэнтныя матэрыялы маюць вельмі стабільныя крышталічныя структуры."Крышталічная структура матэрыялу не змянілася пасля больш чым 322 дзён", - сказаў Чжаа Баодан.
Працяглы час працы і эксперыменты паскоранага старэння пераўскітных святлодыёдаў (малюнак злева);
Знешнія даныя квантавай эфектыўнасці кантрольных і стабілізаваных прылад (правая панэль)
«Гэта паказвае, што біпалярны малекулярны стабілізатар дапамагае перовскиту захоўваць сваю зыходную крышталічную фазу з выдатнымі оптаэлектроннымі ўласцівасцямі. Крышталічная структура апрацаваных кантрольных узораў перовскита значна змянілася і дэградавала на працягу двух тыдняў».
Міграцыя іёнаў у пераўскітах з'яўляецца адным з важных фактараў, якія прыводзяць да нестабільнасці, і гэтая праблема становіцца больш сур'ёзнай пад уздзеяннем прыкладзенага напружання ў святлодыёдах іМіні святлодыёдны дысплей.«Нашы эксперыменты і разлікі паказваюць, што біпалярныя малекулы ствараюць хімічныя сувязі або ўзаемадзеянне з іёнамі на межах перовскитовых зерняў, - сказаў Го Бінбінг, - што можа быць прычынай таго, што міграцыя іёнаў становіцца цяжкай у нашых перовскитах. Электрычныя і аптычныя эксперыменты, якія мы праводзілі з нашымі супрацоўнікамі паказалі падаўленне з'явы руху іёнаў", - дадаў Чжаа Баодан.
Вынікі тэрміну службы прылады паказваюць, што пераўскітавыя матэрыялы не маюць «генетычных дэфектаў» з пункту гледжання стабільнасці.«Новыя паўправаднікі, такія як перовскиты металагалогенідаў, шырока лічацца нестабільнымі па сваёй сутнасці, асабліва пры адносна моцных электрычных палях, напрыклад, у святлодыёдах», — сказаў Дэвід Дзі.«Нашы вынікі паказваюць, што стварэнне стабільных перовскитовых прылад не з'яўляецца «невыканальнай місіяй».
Чакаецца, што звышдоўгі тэрмін службы прылады павысіць давер да перовскитового святлодыёднага поля, паколькі яно выканала асноўнае патрабаванне стабільнасці камерцыйных OLED.Гэтыя святлодыёды блізкага інфрачырвонага дыяпазону можна выкарыстоўваць у такіх праграмах, як дысплеі блізкага інфрачырвонага дыяпазону, камунікацыі і біялогія.Нягледзячы на тое, што перовскитовые прылады бачнага святла з аналагічным працяглым тэрмінам службы яшчэ трэба распрацаваць, рэалізацыя звышстабільных перовскитовых святлодыёдаў адкрывае шлях для перовскитной люмінесцэнтнай тэхналогіі ў прамысловым прымяненні.
搜索
复制
Назіранне за эфектам міграцыі іёнаў перовскита ў электрычным полі з дапамогай эксперыменту па мікрафлуарэсцэнтнай візуалізацыі
Час публікацыі: 24 жніўня 2022 г