Ang Perovskite light-emitting diode (perovskite LED) ay isang bagong henerasyon ng teknolohiyang naglalabas ng liwanag na may malaking potensyal sa pagpapakita, pag-iilaw, komunikasyon at iba pang larangan.Ang Perovskite LEDs ay may mababang gastos sa produksyon at makabuluhang teknikal na mga bentahe: mayroon silang mga katangian ng liwanag, manipis at flexibility na katulad ng mga OLED, at mayroon ding katulad na kadalisayan ng kulay at parang multo na tunability sa III-V semiconductor LEDs.Pagkatapos lamang ng ilang taon ng pag-unlad, ang kahusayan ng perovskitemga LEDay maihahambing sa mga mature na teknolohiyang nagpapalabas ng liwanag.
Perovskite LED na istraktura ng aparato (kaliwang tuktok);
Chemical formula ng bipolar molecular stabilizer SFB10 (kaliwa sa ibaba)
Relasyon sa pagitan ng panghabambuhay ng device na T50 at ningning (kanang graph)
Gayunpaman, katulad ng perovskite solar cells, ang kawalang-tatag ng perovskite LEDs ay ang pinakamalaking hamon para sa pagsasakatuparan ng mga pang-industriyang aplikasyon.Sa kasalukuyan, ang habang-buhay ng mga high-performance na perovskite LED ay karaniwang nasa pagkakasunud-sunod ng 10-100 oras.Ang haba ng buhay na kinakailangan para sa teknolohiya ng OLED upang makapasok sa industriyalisasyon ay hindi bababa sa 10,000 oras.May mga makabuluhang hamon sa direksyong ito dahil ang perovskite semiconductors ay maaaring maging hindi matatag.Ito ay mabuti para saLED display.Ang kristal na istraktura nito ay may makabuluhang mga katangian ng ionic, at ang mga ion ay madaling gumagalaw sa ilalim ng inilapat na electric field ng LED, na nagiging sanhi ng pagkasira ng materyal.
Kamakailan, ang pangkat ni Propesor David Di at mananaliksik na si Zhao Baodan mula sa State Key Laboratory of Modern Optical Instruments, School of Optoelectronics, Zhejiang University at ang
Ang International Research Center ng Advanced Photonics, Haining International Campus, ay gumawa ng mahahalagang tagumpay sa direksyong ito.Gamit ang bipolar molecular stabilizer, nakamit nila ang ultra-long operating lifetimes sa perovskite LEDs na nakakatugon sa mga pangangailangan ng mga praktikal na aplikasyon.
"Ang mga perovskite LED na ito ay hinimok ng patuloy na kasalukuyang 5 mA/c㎡ sa loob ng 5 magkakasunod na buwan (3600 oras) na walang pagbaba ng liwanag," sabi ni David Dee.LED na pang-unawa.Para saP1.56LED display.Napaka-stable ng mga device na ito, at mukhang mahirap kumpletuhin ang ilang pagsubok na kasalukuyang isinasagawa sa loob ng isang taon o higit pa.Upang makakuha ng panghabambuhay na data sa loob ng makatwirang panahon ng pang-eksperimentong panahon, kailangang isagawa ang mga eksperimento sa pinabilis na pagtanda ng LED."
Ang mga near-infrared perovskite LED na ito ay nagpapakita ng napakatagal na buhay ng pagpapatakbo.Halimbawa, na may paunang ningning na 2.1 W sr-1 m-2 (kasalukuyang 3.2 mA/c㎡), ang tinantyang tagal ng device na T50 (ang oras na aabutin para bumaba ang paunang ningning sa 50%) ay 32675 na oras ( 3.7 taon).Ang optical power na ibinibigay ng ningning na ito ay maihahambing sa isang komersyal na berdeng OLED na tumatakbo sa mataas na ningning na 1000 cd/m2.Sa mas mababang radiance na 0.21 W sr-1 m-2 (1/10 ng liwanag sa itaas) o isang current na 0.7 mAc㎡, ang T50 lifetime ay tinatayang 2.4 milyong oras (mga 270 taon).
"Naniniwala kami na kinakailangan na magsagawa ng maaasahang panghabambuhay na pagsusuri ng bagong LED na ito, kung saan nakolekta namin ang 62 point lifetime data ng device sa pinabilis na pagtanda ng mga eksperimento, na sumasaklaw sa pinakamalawak na posibleng kasalukuyang density na 10-200 mA/c㎡ range."Sabi ni Guo Bingbing.Ang electroluminescence external quantum efficiency (EQE) at energy conversion efficiency (ECE) ng device ay umabot sa 22.8% at 20.7%, ayon sa pagkakabanggit, na siyang pinakamataas na kahusayan ng near-infrared perovskite LEDs.
Nalaman ng mga may-akda na ang mga perovskite luminescent na materyales na ito ay may napakatatag na mga istrukturang kristal."Ang kristal na istraktura ng materyal ay hindi nagbago pagkatapos ng higit sa 322 araw," sabi ni Zhao Baodan.
Mahabang panahon na nagtatrabaho at pinabilis ang pag-iipon ng mga eksperimento ng perovskite LEDs (kaliwang larawan);
External na quantum efficiency data ng control at mga stabilized na device (kanang panel)
"Ito ay nagpapakita na ang bipolar molecular stabilizer ay tumutulong sa perovskite na mapanatili ang orihinal nitong crystal phase na may mahusay na optoelectronic properties. Ang kristal na istraktura ng ginagamot na control perovskite sample ay nagbago nang malaki at nasira sa loob ng dalawang linggo."
Ang paglipat ng ion sa perovskites ay isa sa mga mahalagang kadahilanan na humahantong sa kawalang-tatag, at ang problemang ito ay nagiging mas seryoso sa ilalim ng impluwensya ng inilapat na boltahe sa LEDs atMini LED display."Ipinakikita ng aming mga eksperimento at kalkulasyon na ang mga bipolar molecule ay lumilikha ng mga kemikal na bono o pakikipag-ugnayan sa mga ions sa mga hangganan ng butil ng perovskite," sabi ni Guo Bingbing, "na maaaring maging dahilan kung bakit nagiging mahirap ang paglipat ng ion sa aming mga perovskite. "Ang mga eksperimento sa elektrikal at optical na aming dinala kasama ang aming mga collaborator ay nagpakita ng pagsugpo sa kababalaghan ng paggalaw ng ion," idinagdag ni Zhao Baodan.
Ang mga resulta ng buhay ng device ay nagpapakita na ang mga perovskite na materyales ay walang "genetic defects" sa mga tuntunin ng katatagan."Ang mga bagong semiconductors, tulad ng mga metal halide perovskites, ay malawak na itinuturing na intrinsically hindi matatag, lalo na sa medyo mataas na electric field, tulad ng sa LED application," sabi ni David Dee."Ipinapakita ng aming mga resulta na ang pagkamit ng mga matatag na perovskite device ay hindi 'imposibleng misyon'".
Ang ultra-long device lifetime ay inaasahang magpapalakas ng kumpiyansa sa perovskite LED field, dahil natupad nito ang pangunahing pangangailangan ng katatagan para sa mga komersyal na OLED.Ang mga near-infrared na LED na ito ay maaaring gamitin sa mga application tulad ng near-infrared na mga display, komunikasyon, at biology.Bagama't ang mga visible-light na perovskite device na may katulad na mahabang buhay ay nananatiling binuo, ang pagsasakatuparan ng ultra-stable na perovskite LEDs ay nagbibigay daan para sa perovskite luminescence technology na pumasok sa mga pang-industriyang aplikasyon.
搜索
复制
Pagmamasid sa epekto ng paglipat ng ion ng perovskite sa ilalim ng electric field sa pamamagitan ng microfluorescence imaging experiment
Oras ng post: Ago-24-2022