Перовскитната диода што емитува светлина (перовскит LED) е нова генерација на технологија за емитување светлина со голем потенцијал во дисплејот, осветлувањето, комуникацијата и други полиња.Перовскитните LED диоди имаат ниски трошоци за производство и значајни технички предности: тие имаат карактеристики на леснотија, тенкост и флексибилност слични на OLED, а исто така имаат слична чистота на боја и спектрална приспособливост како III-V полупроводнички LED диоди.По само неколку години развој, ефикасноста на перовскитотLED диодие споредлива со онаа на зрелите технологии што емитуваат светлина.
Структура на уред со ЛЕД перовскит (горе лево);
Хемиска формула на биполарен молекуларен стабилизатор SFB10 (долу лево)
Врска помеѓу животниот век на уредот T50 и сјајот (десен график)
Сепак, слично на перовскитните соларни ќелии, нестабилноста на перовскитните LED диоди е најголемиот предизвик за реализација на индустриски апликации.Во моментов, животниот век на перовскитните LED диоди со високи перформанси е генерално од редот на 10-100 часа.Животниот век потребен за OLED технологијата да влезе во индустријализација е најмалку 10.000 часа.Има значителни предизвици во оваа насока бидејќи перовскитните полупроводници можат да бидат суштински нестабилни.Добро е заЛед екран.Неговата кристална структура има значителни јонски својства, а јоните лесно се движат под применетото електрично поле на ЛЕР, предизвикувајќи деградација на материјалот.
Неодамна, тимот на професорот Дејвид Ди и истражувачот Жао Баодан од Државната клучна лабораторија за современи оптички инструменти, Факултетот за оптоелектроника, Универзитетот во Жеџијанг и
Меѓународниот истражувачки центар за напредна фотоника, меѓународниот кампус Хајнинг, направија важни откритија во оваа насока.Користејќи биполарен молекуларен стабилизатор, тие постигнаа ултра долг работен век во перовскитните LED диоди кои ги задоволуваат потребите на практична примена.
„Овие перовскитни LED диоди беа управувани од константна струја од 5 mA/c㎡ 5 последователни месеци (3600 часа) без пад на осветленоста“, рече Дејвид Ди.ЛЕД перцепција.ЗаP1.56Лед екран.Овие уреди се многу стабилни, а некои тестови кои сè уште се во тек се чини дека е тешко да се завршат во рок од една година или повеќе.За да се добијат податоци за животниот век во разумен експериментален период, треба да се спроведат експерименти со забрзано стареење со ЛЕД“.
Овие блиску инфрацрвени перовскитни LED диоди покажуваат ултра долг работен век.На пример, со почетно зрачење од 2,1 W sr-1 m-2 (струја од 3,2 mA/c㎡), проценетиот животен век на уредот T50 (времето потребно за почетното зрачење да се намали на 50%) е 32675 часа ( 3,7 година).Оптичката моќност обезбедена од овој сјај е споредлива со комерцијален зелен OLED кој работи со висока осветленост од 1000 cd/m2.При помало зрачење од 0,21 W sr-1 m-2 (1/10 од горната осветленост) или струја од 0,7 mAc㎡, животниот век на T50 се проценува на 2,4 милиони часа (околу 270 години).
„Веруваме дека е неопходно да се изврши веродостојна анализа на оваа нова LED диода, за која собравме 62 точки на податоци за животниот век на уредот во експериментите со забрзано стареење, покривајќи ја најшироката можна густина на струја од опсегот 10-200 mA/c㎡.- рече Гуо Бингбинг.Надворешната квантна ефикасност на електролуминисценцијата (EQE) и ефикасноста на енергетска конверзија (ECE) на уредот достигна 22,8% и 20,7%, соодветно, што се највисоки ефикасности на блиските инфрацрвени перовскитни LED диоди.
Авторите откриле дека овие перовскитни луминисцентни материјали имаат многу стабилни кристални структури.„Кристалната структура на материјалот не е променета по повеќе од 322 дена“, рече Жао Баодан.
Долготрајни експерименти за работа и забрзано стареење на перовскитни LED диоди (лева слика);
Надворешни податоци за квантната ефикасност на контролните и стабилизираните уреди (десен панел)
„Ова покажува дека биполарниот молекуларен стабилизатор му помага на перовскитот да ја одржи својата оригинална кристална фаза со одлични оптоелектронски својства. Кристалната структура на третираните контролни примероци на перовскит значително се промени и се разгради во рок од две недели.
Миграцијата на јоните кај перовскитите е еден од важните фактори кои доведуваат до нестабилност, а овој проблем станува посериозен под влијание на применетиот напон кај LED диодите иМини LED дисплеј.„Нашите експерименти и пресметки покажуваат дека биполарните молекули создаваат хемиски врски или интеракции со јоните на границите на зрната перовскит“, рече Гуо Бингбинг, „што може да биде причина зошто миграцијата на јоните станува тешка кај нашите перовскити. „Електричните и оптичките експерименти што ги носевме надвор со нашите соработници покажаа потиснување на феноменот на движењето на јоните“, додаде Жао Баодан.
Резултатите од животниот век на уредот покажуваат дека перовскитните материјали немаат „генетски дефекти“ во однос на стабилноста.„Новите полупроводници, како што се метал-халидните перовскити, нашироко се сметаат за суштински нестабилни, особено при релативно високи електрични полиња, како на пример во LED апликациите“, рече Дејвид Ди.„Нашите резултати покажуваат дека постигнувањето стабилни уреди за перовскит не се „невозможна мисија“.
Ултра долгиот век на траење на уредот се очекува да ја зголеми довербата во полето со LED перовскит, бидејќи го исполни основниот услов за стабилност за комерцијалните OLED-диоди.Овие блиски инфрацрвени LED диоди може да се користат во апликации како што се блиску инфрацрвени дисплеи, комуникации и биологија.Иако допрва треба да се развиваат уреди со перовскит со видлива светлина со сличен долг животен век, реализацијата на ултра стабилни перовскитни LED диоди го отвора патот за технологијата на луминисценција на перовскит да влезе во индустриски апликации.
搜索
复制
Набљудување на ефектот на миграција на јони на перовскитот под електрично поле со експеримент со микрофлуоресцентна слика
Време на објавување: 24 август 2022 година