पेरोव्स्काइट प्रकाश-उत्सर्जक डायोड (पेरोव्स्काईट एलईडी) हे प्रकाश-उत्सर्जक तंत्रज्ञानाची एक नवीन पिढी आहे ज्यामध्ये प्रदर्शन, प्रकाश, संप्रेषण आणि इतर क्षेत्रांमध्ये मोठी क्षमता आहे.पेरोव्स्काईट LEDs ची कमी उत्पादन किंमत आणि लक्षणीय तांत्रिक फायदे आहेत: त्यांच्यात OLED प्रमाणेच हलकेपणा, पातळपणा आणि लवचिकता ही वैशिष्ट्ये आहेत आणि III-V सेमीकंडक्टर LEDs प्रमाणेच रंग शुद्धता आणि वर्णक्रमीय ट्युनेबिलिटी देखील आहे.केवळ काही वर्षांच्या विकासानंतर, पेरोव्स्काइटची कार्यक्षमताLEDsपरिपक्व प्रकाश-उत्सर्जक तंत्रज्ञानाशी तुलना करता येते.
पेरोव्स्काइट एलईडी डिव्हाइस संरचना (वर डावीकडे);
द्विध्रुवीय आण्विक स्टॅबिलायझर SFB10 चे रासायनिक सूत्र (खाली डावीकडे)
डिव्हाइस T50 आजीवन आणि तेज यांच्यातील संबंध (उजवा आलेख)
तथापि, पेरोव्स्काईट सौर पेशींप्रमाणेच, पेरोव्स्काईट LEDs ची अस्थिरता हे औद्योगिक अनुप्रयोग साकारण्यासाठी सर्वात मोठे आव्हान आहे.सध्या, उच्च-कार्यक्षमता पेरोव्स्काईट एलईडीचे आयुर्मान साधारणपणे 10-100 तासांचे असते.औद्योगिकीकरणात प्रवेश करण्यासाठी OLED तंत्रज्ञानासाठी आवश्यक असलेले आयुर्मान किमान 10,000 तास आहे.या दिशेने महत्त्वपूर्ण आव्हाने आहेत कारण पेरोव्स्काईट सेमीकंडक्टर्स आंतरिकरित्या अस्थिर असू शकतात.साठी चांगले आहेनेतृत्व प्रदर्शन.त्याच्या क्रिस्टल स्ट्रक्चरमध्ये महत्त्वपूर्ण आयनिक गुणधर्म आहेत आणि आयन एलईडीच्या लागू केलेल्या विद्युत क्षेत्राखाली सहजपणे हलतात, ज्यामुळे सामग्री खराब होते.
अलीकडेच, मॉडर्न ऑप्टिकल इन्स्ट्रुमेंट्स, स्कूल ऑफ ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स, झेजियांग विद्यापीठ आणि
इंटरनॅशनल रिसर्च सेंटर ऑफ अॅडव्हान्स्ड फोटोनिक्स, हेनिंग इंटरनॅशनल कॅम्पसने या दिशेने महत्त्वपूर्ण प्रगती केली आहे.द्विध्रुवीय आण्विक स्टॅबिलायझर वापरून, त्यांनी पेरोव्स्काईट LEDs मध्ये अल्ट्रा-लाँग ऑपरेटिंग जीवनकाल प्राप्त केले जे व्यावहारिक अनुप्रयोगांच्या गरजा पूर्ण करतात.
"हे पेरोव्स्काईट LEDs 5 mA/c㎡ च्या स्थिर प्रवाहाने सलग 5 महिने (3600 तास) ब्राइटनेस कमी न होता चालवले गेले," डेव्हिड डी म्हणाले.एलईडी समज.च्या साठीP1.56नेतृत्व प्रदर्शन.ही उपकरणे अतिशय स्थिर आहेत आणि काही चाचण्या ज्या अद्याप प्रगतीपथावर आहेत त्या एक वर्ष किंवा त्याहून अधिक कालावधीत पूर्ण करणे कठीण असल्याचे दिसते.वाजवी प्रायोगिक कालावधीत आजीवन डेटा मिळविण्यासाठी, LED प्रवेगक वृद्धत्व प्रयोग करणे आवश्यक आहे.
हे जवळपास-अवरक्त पेरोव्स्काईट LEDs अल्ट्रा-लाँग ऑपरेटिंग जीवनकाळ प्रदर्शित करतात.उदाहरणार्थ, 2.1 W sr-1 m-2 (वर्तमान 3.2 mA/c㎡) च्या प्रारंभिक तेजासह, T50 यंत्राचे अंदाजे आयुष्य (प्रारंभिक तेज 50% पर्यंत कमी होण्यास लागणारा वेळ) 32675 तास आहे ( 3.7 वर्ष).या तेजाने प्रदान केलेली ऑप्टिकल शक्ती 1000 cd/m2 च्या उच्च ब्राइटनेसवर कार्यरत व्यावसायिक हिरव्या OLED शी तुलना करता येते.0.21 W sr-1 m-2 (वरील ब्राइटनेसपैकी 1/10) किंवा 0.7 mAc㎡ च्या कमी तेजावर, T50 जीवनकाळ 2.4 दशलक्ष तास (सुमारे 270 वर्षे) असल्याचा अंदाज आहे.
"आम्हाला विश्वास आहे की या नवीन LED चे आजीवन विश्वासार्ह विश्लेषण करणे आवश्यक आहे, ज्यासाठी आम्ही 10-200 mA/c㎡ श्रेणीच्या विस्तृत संभाव्य वर्तमान घनतेला कव्हर करून, प्रवेगक वृद्धत्व प्रयोगांमध्ये 62 डिव्हाइस लाइफटाइम डेटा पॉइंट्स गोळा केले."गुओ बिंगबिंग म्हणाले.उपकरणाची इलेक्ट्रोल्युमिनेसेन्स बाह्य क्वांटम कार्यक्षमता (EQE) आणि ऊर्जा रूपांतरण कार्यक्षमता (ECE) अनुक्रमे 22.8% आणि 20.7% पर्यंत पोहोचली आहे, जी जवळ-अवरक्त पेरोव्स्काईट LEDs ची सर्वोच्च कार्यक्षमता आहे.
लेखकांना आढळले की या पेरोव्स्काईट ल्युमिनेसेंट सामग्रीमध्ये अत्यंत स्थिर क्रिस्टल संरचना आहेत.झाओ बाओदान म्हणाले, "सामग्रीची क्रिस्टल रचना 322 दिवसांपेक्षा जास्त काळ बदलली नाही."
पेरोव्स्काईट एलईडीचे दीर्घकाळ काम आणि प्रवेगक वृद्धत्व प्रयोग (डावी प्रतिमा);
नियंत्रण आणि स्थिर उपकरणांचा बाह्य क्वांटम कार्यक्षमता डेटा (उजवे पॅनेल)
"हे दर्शविते की द्विध्रुवीय आण्विक स्टॅबिलायझर पेरोव्स्काईटला उत्कृष्ट ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक गुणधर्मांसह मूळ क्रिस्टल टप्पा टिकवून ठेवण्यास मदत करते. उपचारित नियंत्रण पेरोव्स्काइट नमुन्यांची क्रिस्टल रचना लक्षणीयरीत्या बदलली आणि दोन आठवड्यांच्या आत खराब झाली."
पेरोव्स्काईट्समधील आयन स्थलांतर हे अस्थिरतेला कारणीभूत ठरणारे एक महत्त्वाचे कारण आहे आणि LEDs मध्ये लागू व्होल्टेजच्या प्रभावाखाली ही समस्या अधिक गंभीर बनते.मिनी एलईडी डिस्प्ले.गुओ बिंगबिंग म्हणाले, "आमचे प्रयोग आणि गणिते दाखवतात की द्विध्रुवीय रेणू पेरोव्स्काईट धान्याच्या सीमेवर आयनांशी रासायनिक बंध किंवा परस्परसंवाद तयार करतात," हे आमच्या पेरोव्स्काईट्समध्ये आयन स्थलांतरण कठीण होण्याचे कारण असू शकते. "आम्ही चालवलेले इलेक्ट्रिकल आणि ऑप्टिकल प्रयोग आमच्या सहकार्यांनी आयन चळवळीच्या घटनेचे दडपण दाखवले आहे," झाओ बाओदान जोडले.
डिव्हाइस लाइफ परिणाम दर्शविते की पेरोव्स्काइट सामग्रीमध्ये स्थिरतेच्या दृष्टीने कोणतेही "अनुवांशिक दोष" नाहीत.डेव्हिड डी म्हणाले, "नवीन सेमीकंडक्टर, जसे की मेटल हॅलाइड पेरोव्स्काईट्स, मोठ्या प्रमाणावर आंतरिकरित्या अस्थिर मानले जातात, विशेषत: तुलनेने उच्च इलेक्ट्रिक फील्डमध्ये, जसे की एलईडी ऍप्लिकेशन्समध्ये," डेव्हिड डी म्हणाले."आमचे परिणाम दर्शवतात की स्थिर पेरोव्स्काईट उपकरणे साध्य करणे 'मिशन अशक्य' नाही".
अल्ट्रा-लाँग डिव्हाईस लाइफटाइम पेरोव्स्काईट LED फील्डमध्ये आत्मविश्वास वाढवेल अशी अपेक्षा आहे, कारण त्याने व्यावसायिक OLEDs साठी स्थिरतेची मूलभूत आवश्यकता पूर्ण केली आहे.या जवळ-अवरक्त LEDs जवळ-अवरक्त डिस्प्ले, संप्रेषण आणि जीवशास्त्र यांसारख्या अनुप्रयोगांमध्ये वापरल्या जाऊ शकतात.समान दीर्घ आयुष्यासह दृश्यमान-प्रकाश पेरोव्स्काईट उपकरणे विकसित करणे बाकी असले तरी, अल्ट्रा-स्टेबल पेरोव्स्काईट LEDs ची प्राप्ती पेरोव्स्काईट ल्युमिनेसेन्स तंत्रज्ञानाचा औद्योगिक अनुप्रयोगांमध्ये प्रवेश करण्याचा मार्ग मोकळा करते.
搜索
复制
मायक्रोफ्लोरेसेन्स इमेजिंग प्रयोगाद्वारे इलेक्ट्रिक फील्ड अंतर्गत पेरोव्स्काइटच्या आयन स्थलांतर प्रभावाचे निरीक्षण
पोस्ट वेळ: ऑगस्ट-24-2022