Перовскит светлећа диода (перовскит ЛЕД) је нова генерација технологије која емитује светлост са великим потенцијалом у дисплеју, осветљењу, комуникацији и другим областима.Перовските ЛЕД диоде имају ниске производне трошкове и значајне техничке предности: имају карактеристике лакоће, танкости и флексибилности сличне ОЛЕД-има, а такође имају сличну чистоћу боје и спектралну подесивост као ИИИ-В полупроводничке ЛЕД диоде.После само неколико година развоја, ефикасност перовскитаЛЕД диодеје упоредив са зрелим технологијама које емитују светлост.
Перовските ЛЕД структура уређаја (горе лево);
Хемијска формула биполарног молекуларног стабилизатора СФБ10 (доле лево)
Однос између животног века уређаја Т50 и сјаја (десни графикон)
Међутим, слично као код соларних ћелија од перовскита, нестабилност перовскитних ЛЕД диода је највећи изазов за реализацију индустријских апликација.Тренутно, животни век перовскитних ЛЕД диода високих перформанси је обично реда величине 10-100 сати.Животни век потребан да ОЛЕД технологија уђе у индустријализацију је најмање 10.000 сати.Постоје значајни изазови у овом правцу јер перовскитни полупроводници могу бити суштински нестабилни.То је добро заЛЕД дисплеј.Његова кристална структура има значајна јонска својства, а јони се лако крећу под примењеним електричним пољем ЛЕД-а, узрокујући деградацију материјала.
Недавно је тим професора Давида Дија и истраживача Зхао Баодана из Државне кључне лабораторије модерних оптичких инструмената, Факултета за оптоелектронику, Универзитета Зхејианг и
Међународни истраживачки центар за напредну фотонику, Хаининг Интернатионал Цампус, направио је важан напредак у овом правцу.Користећи биполарни молекуларни стабилизатор, постигли су ултра дуг радни век у перовскит ЛЕД диодама који задовољавају потребе практичних апликација.
„Ове перовскитне ЛЕД диоде су покретане константном струјом од 5 мА/ц㎡ током 5 узастопних месеци (3600 сати) без пада светлине“, рекао је Давид Дее.ЛЕД перцепција.ЗаП1.56ЛЕД дисплеј.Ови уређаји су веома стабилни, а чини се да је неке тестове који су још увек у току тешко завршити у року од годину дана или више.Да би се добили подаци о животном веку у разумном експерименталном периоду, потребно је спровести експерименте са убрзаним старењем ЛЕД-а."
Ове скоро инфрацрвене перовскитне ЛЕД диоде показују ултра дуг радни век.На пример, са почетним зрачењем од 2,1 В ср-1 м-2 (струја од 3,2 мА/ц㎡), процењени животни век уређаја Т50 (време које је потребно да се почетни сјај смањи на 50%) је 32675 сати ( 3,7 година).Оптичка снага коју обезбеђује овај сјај је упоредива са комерцијалним зеленим ОЛЕД екраном који ради при високој осветљености од 1000 цд/м2.При нижем зрачењу од 0,21 В ср-1 м-2 (1/10 горње осветљености) или струји од 0,7 мАц㎡, животни век Т50 се процењује на 2,4 милиона сати (око 270 година).
„Верујемо да је неопходно извршити поуздану анализу животног века ове нове ЛЕД диоде, за коју смо прикупили 62 тачке података о животном веку уређаја у експериментима убрзаног старења, покривајући најширу могућу густину струје од 10-200 мА/ц㎡ опсега.рекао је Гуо Бингбинг.Екстерна квантна ефикасност електролуминесценције (ЕКЕ) и ефикасност конверзије енергије (ЕЦЕ) уређаја достигли су 22,8% и 20,7%, респективно, што је највећа ефикасност блиских инфрацрвених перовскит ЛЕД диода.
Аутори су открили да ови перовскитни луминисцентни материјали имају веома стабилне кристалне структуре.„Кристална структура материјала није се променила после више од 322 дана“, рекао је Џао Баодан.
Експерименти са дуготрајним радом и убрзаним старењем перовскитних ЛЕД диода (лева слика);
Екстерни подаци о квантној ефикасности контролних и стабилизованих уређаја (десни панел)
"Ово показује да биполарни молекуларни стабилизатор помаже перовскиту да одржи своју оригиналну кристалну фазу са одличним оптоелектронским својствима. Кристална структура третираних контролних узорака перовскита се значајно променила и деградирала у року од две недеље."
Миграција јона у перовскитима је један од важних фактора који доводе до нестабилности, а овај проблем постаје све озбиљнији под утицајем примењеног напона у ЛЕД диодама иМини ЛЕД дисплеј."Наши експерименти и прорачуни показују да биполарни молекули стварају хемијске везе или интеракције са јонима на границама зрна перовскита", рекао је Гуо Бингбинг, "што може бити разлог зашто миграција јона постаје тешка у нашим перовскитима. "Електрични и оптички експерименти које смо спровели са нашим сарадницима показали су сузбијање феномена кретања јона", додао је Зхао Баодан.
Резултати радног века уређаја показују да перовскитни материјали немају "генетске дефекте" у смислу стабилности.„Нови полупроводници, као што су металхалогенидни перовскити, се широко сматрају суштински нестабилним, посебно при релативно високим електричним пољима, као што су ЛЕД апликације“, рекао је Давид Дее.„Наши резултати показују да постизање стабилних перовскитних уређаја није 'немогућа мисија'.
Очекује се да ће ултра дуг животни век уређаја повећати поверење у перовскит ЛЕД поље, пошто је испунио основни захтев стабилности за комерцијалне ОЛЕД.Ове блиске инфрацрвене ЛЕД диоде могу се користити у апликацијама као што су дисплеји блиски инфрацрвени, комуникације и биологија.Иако остаје да се развију перовскит уређаји са видљивим светлом са сличним дугим веком трајања, реализација ултра-стабилних перовскит ЛЕД диода отвара пут технологији луминисценције перовскита да уђе у индустријске примене.
搜索
复制
Посматрање ефекта миграције јона перовскита под електричним пољем експериментом микрофлуоресценције
Време поста: 24.08.2022