પેરોવસ્કાઇટ લાઇટ-એમિટિંગ ડાયોડ (પેરોવસ્કાઇટ LED) એ ડિસ્પ્લે, લાઇટિંગ, કમ્યુનિકેશન અને અન્ય ક્ષેત્રોમાં મોટી સંભાવના સાથે પ્રકાશ ઉત્સર્જન કરતી નવી પેઢી છે.પેરોવસ્કાઈટ એલઈડીનો ઉત્પાદન ખર્ચ ઓછો હોય છે અને નોંધપાત્ર ટેકનિકલ ફાયદાઓ હોય છે: તેમાં OLED જેવી જ હળવાશ, પાતળીતા અને લવચીકતાની લાક્ષણિકતાઓ હોય છે અને III-V સેમિકન્ડક્ટર એલઈડી જેવી જ રંગની શુદ્ધતા અને સ્પેક્ટ્રલ ટ્યુનેબિલિટી પણ હોય છે.વિકાસના માત્ર થોડા વર્ષો પછી, પેરોવસ્કાઇટની કાર્યક્ષમતાએલઈડીપરિપક્વ પ્રકાશ ઉત્સર્જન કરતી તકનીકો સાથે તુલનાત્મક છે.
પેરોવસ્કાઇટ એલઇડી ઉપકરણ માળખું (ઉપર ડાબે);
બાયપોલર મોલેક્યુલર સ્ટેબિલાઇઝર SFB10 (નીચે ડાબે) નું રાસાયણિક સૂત્ર
ઉપકરણ T50 જીવનકાળ અને તેજ વચ્ચેનો સંબંધ (જમણો ગ્રાફ)
જો કે, પેરોવસ્કાઇટ સોલાર કોષોની જેમ, પેરોવસ્કાઇટ એલઇડીની અસ્થિરતા એ ઔદ્યોગિક કાર્યક્રમોને સાકાર કરવા માટે સૌથી મોટો પડકાર છે.હાલમાં, ઉચ્ચ-પ્રદર્શન પેરોવસ્કાઇટ એલઇડીનું જીવનકાળ સામાન્ય રીતે 10-100 કલાકના ક્રમમાં છે.OLED ટેક્નોલોજીને ઔદ્યોગિકીકરણમાં પ્રવેશવા માટે જરૂરી આયુષ્ય ઓછામાં ઓછું 10,000 કલાક છે.આ દિશામાં નોંધપાત્ર પડકારો છે કારણ કે પેરોવસ્કાઇટ સેમિકન્ડક્ટર આંતરિક રીતે અસ્થિર હોઈ શકે છે.તે માટે સારું છેએલઇડી ડિસ્પ્લે.તેના ક્રિસ્ટલ સ્ટ્રક્ચરમાં નોંધપાત્ર આયનીય ગુણધર્મો છે, અને આયનો LED ના લાગુ ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડ હેઠળ સરળતાથી આગળ વધે છે, જેના કારણે સામગ્રી અધોગતિ થાય છે.
તાજેતરમાં, પ્રોફેસર ડેવિડ ડી અને સંશોધક ઝાઓ બાઓદાનની ટીમે સ્ટેટ કી લેબોરેટરી ઓફ મોડર્ન ઓપ્ટિકલ ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ્સ, સ્કૂલ ઓફ ઓપ્ટોઈલેક્ટ્રોનિક્સ, ઝેજિયાંગ યુનિવર્સિટી અને
ઈન્ટરનેશનલ રિસર્ચ સેન્ટર ઓફ એડવાન્સ્ડ ફોટોનિક્સ, હેઈનિંગ ઈન્ટરનેશનલ કેમ્પસ, આ દિશામાં મહત્વની પ્રગતિ કરી છે.દ્વિધ્રુવી મોલેક્યુલર સ્ટેબિલાઇઝરનો ઉપયોગ કરીને, તેઓએ પેરોવસ્કાઇટ એલઇડીમાં અલ્ટ્રા-લાંબા ઓપરેટિંગ જીવનકાળ હાંસલ કર્યો જે વ્યવહારિક એપ્લિકેશનની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે છે.
"આ પેરોવસ્કાઇટ LEDs સતત 5 મહિના (3600 કલાક) સુધી 5 mA/c㎡ ના સતત પ્રવાહ દ્વારા ચલાવવામાં આવ્યા હતા, જેમાં કોઈ બ્રાઇટનેસ ઘટાડો થયો ન હતો," ડેવિડ ડીએ જણાવ્યું હતું.એલઇડી ધારણા.માટેP1.56એલઇડી ડિસ્પ્લે.આ ઉપકરણો ખૂબ જ સ્થિર છે, અને કેટલાક પરીક્ષણો કે જે હજુ પણ ચાલુ છે તે એક વર્ષ કે તેથી વધુ સમયની અંદર પૂર્ણ કરવા મુશ્કેલ લાગે છે.વાજબી પ્રાયોગિક સમયગાળામાં આજીવન ડેટા મેળવવા માટે, LED એક્સિલરેટેડ એજિંગ પ્રયોગો હાથ ધરવા જરૂરી છે.”
આ નજીકના-ઇન્ફ્રારેડ પેરોવસ્કાઇટ LEDs અતિ-લાંબા કાર્યકારી જીવનકાળનું પ્રદર્શન કરે છે.ઉદાહરણ તરીકે, 2.1 W sr-1 m-2 (વર્તમાન 3.2 mA/c㎡) ની પ્રારંભિક તેજ સાથે, અંદાજિત ઉપકરણ T50 જીવનકાળ (પ્રારંભિક તેજને 50% સુધી ઘટાડવામાં જે સમય લાગે છે) 32675 કલાક છે ( 3.7 વર્ષ).આ તેજ દ્વારા પૂરી પાડવામાં આવેલ ઓપ્ટિકલ પાવર 1000 cd/m2 ની ઊંચી તેજ પર કાર્યરત વ્યાવસાયિક લીલા OLED સાથે તુલનાત્મક છે.0.21 W sr-1 m-2 (ઉપરની તેજના 1/10) અથવા 0.7 mAc㎡ ની નીચી તેજ પર, T50 જીવનકાળ 2.4 મિલિયન કલાક (આશરે 270 વર્ષ) હોવાનો અંદાજ છે.
"અમે માનીએ છીએ કે આ નવા LEDનું જીવનકાળનું વિશ્વસનીય વિશ્લેષણ કરવું જરૂરી છે, જેના માટે અમે 10-200 mA/c㎡ શ્રેણીની બહોળી શક્ય વર્તમાન ઘનતાને આવરી લેતા, પ્રવેગક વૃદ્ધત્વ પ્રયોગોમાં 62 ઉપકરણ આજીવન ડેટા પોઇન્ટ એકત્રિત કર્યા."ગુઓ બિંગબિંગે જણાવ્યું હતું.ઉપકરણની ઇલેક્ટ્રોલ્યુમિનેસેન્સ બાહ્ય ક્વોન્ટમ કાર્યક્ષમતા (EQE) અને ઊર્જા રૂપાંતરણ કાર્યક્ષમતા (ECE) અનુક્રમે 22.8% અને 20.7% સુધી પહોંચી છે, જે નજીકના-ઇન્ફ્રારેડ પેરોવસ્કાઇટ LEDs ની સૌથી વધુ કાર્યક્ષમતા છે.
લેખકોએ શોધી કાઢ્યું કે આ પેરોવસ્કાઇટ લ્યુમિનેસન્ટ સામગ્રીઓ ખૂબ જ સ્થિર સ્ફટિક રચનાઓ ધરાવે છે."સામગ્રીનું સ્ફટિક માળખું 322 દિવસથી વધુ સમય પછી બદલાયું નથી," ઝાઓ બાઓડાને જણાવ્યું હતું.
પેરોવસ્કાઈટ એલઈડી (ડાબી છબી) ના લાંબા સમય સુધી કામ અને ઝડપી વૃદ્ધત્વ પ્રયોગો;
નિયંત્રણ અને સ્થિર ઉપકરણોનો બાહ્ય ક્વોન્ટમ કાર્યક્ષમતા ડેટા (જમણી પેનલ)
"આ બતાવે છે કે બાયપોલર મોલેક્યુલર સ્ટેબિલાઇઝર પેરોવસ્કાઇટને ઉત્કૃષ્ટ ઓપ્ટોઇલેક્ટ્રૉનિક ગુણધર્મો સાથે તેના મૂળ ક્રિસ્ટલ તબક્કાને જાળવવામાં મદદ કરે છે. સારવાર કરાયેલ નિયંત્રણ પેરોવસ્કાઇટ નમૂનાઓનું સ્ફટિક માળખું નોંધપાત્ર રીતે બદલાઈ ગયું છે અને બે અઠવાડિયાની અંદર અધોગતિ પામ્યું છે."
પેરોવસ્કાઇટ્સમાં આયન સ્થળાંતર એ અસ્થિરતા તરફ દોરી જનાર એક મહત્વપૂર્ણ પરિબળ છે અને એલઇડીમાં લાગુ વોલ્ટેજના પ્રભાવ હેઠળ આ સમસ્યા વધુ ગંભીર બને છે અનેમીની એલઇડી ડિસ્પ્લે."અમારા પ્રયોગો અને ગણતરીઓ દર્શાવે છે કે દ્વિધ્રુવી અણુઓ પેરોવસ્કાઈટ અનાજની સીમાઓ પર આયન સાથે રાસાયણિક બંધન અથવા ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ બનાવે છે," ગુઓ બિંગબિંગે કહ્યું, "આ કારણ હોઈ શકે છે કે આપણા પેરોવસ્કાઈટ્સમાં આયન સ્થળાંતર મુશ્કેલ બને છે." "અમે હાથ ધરેલા વિદ્યુત અને ઓપ્ટિકલ પ્રયોગો. અમારા સહયોગીઓએ આયન ચળવળની ઘટનાનું દમન બતાવ્યું છે," ઝાઓ બાઓડાને ઉમેર્યું.
ઉપકરણ જીવન પરિણામો દર્શાવે છે કે પેરોવસ્કાઇટ સામગ્રીમાં સ્થિરતાના સંદર્ભમાં કોઈ "આનુવંશિક ખામી" નથી.ડેવિડ ડીએ જણાવ્યું હતું કે, "મેટલ હલાઇડ પેરોવસ્કાઇટ્સ જેવા નવા સેમિકન્ડક્ટર્સને વ્યાપકપણે આંતરિક રીતે અસ્થિર માનવામાં આવે છે, ખાસ કરીને પ્રમાણમાં ઊંચા ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડમાં, જેમ કે LED એપ્લિકેશન્સમાં," ડેવિડ ડીએ જણાવ્યું હતું."અમારા પરિણામો દર્શાવે છે કે સ્થિર પેરોવસ્કાઇટ ઉપકરણો હાંસલ કરવા એ 'મિશન ઇમ્પોસિબલ' નથી".
અતિ-લાંબા ઉપકરણના જીવનકાળથી પેરોવસ્કાઈટ LED ક્ષેત્રમાં વિશ્વાસ વધારવાની અપેક્ષા છે, કારણ કે તેણે વ્યાવસાયિક OLEDs માટે સ્થિરતાની મૂળભૂત જરૂરિયાત પૂરી કરી છે.આ નજીકના-ઇન્ફ્રારેડ એલઇડીનો ઉપયોગ નજીકના-ઇન્ફ્રારેડ ડિસ્પ્લે, સંદેશાવ્યવહાર અને જીવવિજ્ઞાન જેવી એપ્લિકેશનમાં થઈ શકે છે.જો કે સમાન લાંબા આયુષ્યવાળા દૃશ્યમાન-પ્રકાશ પેરોવસ્કાઈટ ઉપકરણો વિકસિત થવાના બાકી છે, અલ્ટ્રા-સ્થિર પેરોવસ્કાઈટ એલઈડીની અનુભૂતિ પેરોવસ્કાઈટ લ્યુમિનેસેન્સ ટેક્નોલોજી માટે ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશનમાં પ્રવેશવાનો માર્ગ મોકળો કરે છે.
搜索
复制
માઇક્રોફ્લોરોસેન્સ ઇમેજિંગ પ્રયોગ દ્વારા ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડ હેઠળ પેરોવસ્કાઇટની આયન સ્થળાંતર અસરનું અવલોકન
પોસ્ટ સમય: ઓગસ્ટ-24-2022