Wanasayansi wa Chuo Kikuu cha Zhejiang Hutayarisha Taa za Perovskite zenye Maisha ya Kufanya Kazi kwa Muda Mrefu

Diode ya mwanga ya Perovskite (perovskite LED) ni kizazi kipya cha teknolojia ya kutoa mwanga na uwezo mkubwa wa kuonyesha, taa, mawasiliano na nyanja nyingine.LED za Perovskite zina gharama za chini za uzalishaji na faida kubwa za kiufundi: zina sifa za wepesi, wembamba na kubadilika sawa na OLED, na pia zina usafi sawa wa rangi na tunability ya spectral kwa III-V semiconductor LEDs.Baada ya miaka michache tu ya maendeleo, ufanisi wa perovskiteLEDsinalinganishwa na ile ya teknolojia iliyokomaa ya kutoa mwanga.

gsfdfssdfw

Muundo wa kifaa cha Perovskite LED (juu kushoto);

Fomula ya kemikali ya kiimarishaji cha molekuli ya bipolar SFB10 (chini kushoto)

Uhusiano kati ya maisha ya kifaa T50 na mng'aro (grafu ya kulia)

Hata hivyo, sawa na seli za jua za perovskite, kutokuwa na utulivu wa LED za perovskite ni changamoto kubwa ya kutambua maombi ya viwanda.Kwa sasa, muda wa maisha ya LED za perovskite za utendaji wa juu kwa ujumla ni kwa utaratibu wa masaa 10-100.Muda wa maisha unaohitajika ili teknolojia ya OLED iingie katika ukuaji wa viwanda ni angalau saa 10,000.Kuna changamoto kubwa katika mwelekeo huu kwa sababu semiconductors za perovskite zinaweza kuwa zisizo thabiti kabisa.Ni nzuri kwaOnyesho la LED.Muundo wake wa kioo una mali muhimu ya ionic, na ioni husogea kwa urahisi chini ya uwanja wa umeme uliotumiwa wa LED, na kusababisha nyenzo kuharibika.

Hivi majuzi, timu ya Profesa David Di na mtafiti Zhao Baodan kutoka Maabara muhimu ya Jimbo ya Vyombo vya Kisasa vya Macho, Shule ya Optoelectronics, Chuo Kikuu cha Zhejiang na Chuo Kikuu cha Zhejiang.

Kituo cha Utafiti cha Kimataifa cha Picha za Juu, Kampasi ya Kimataifa ya Haining, wamefanya mafanikio muhimu katika mwelekeo huu.Kwa kutumia kiimarishaji cha molekuli ya bipolar, walipata maisha ya muda mrefu ya uendeshaji katika LED za perovskite ambazo zinakidhi mahitaji ya matumizi ya vitendo.

"LED hizi za perovskite ziliendeshwa na mkondo wa mara kwa mara wa 5 mA/c㎡ kwa miezi 5 mfululizo (saa 3600) bila kushuka kwa mwangaza," David Dee alisema.Mtazamo wa LED.KwaP1.56Onyesho la LED.Vifaa hivi ni thabiti sana, na baadhi ya majaribio ambayo bado yanaendelea yanaonekana kuwa magumu kukamilisha ndani ya mwaka mmoja au zaidi.Ili kupata data ya maisha yote ndani ya muda unaofaa wa majaribio, majaribio ya uzee ya kasi ya LED yanahitaji kufanywa.

LED hizi za perovskite zilizo karibu na infrared zinaonyesha muda mrefu zaidi wa kufanya kazi.Kwa mfano, kikiwa na mng'ao wa awali wa 2.1 W sr-1 m-2 (sasa ni 3.2 mA/c㎡), kifaa kilichokadiriwa kuwa T50 maisha yote (muda inachukua kwa mng'ao wa kwanza kupungua hadi 50%) ni saa 32675 ( Miaka 3.7).Nguvu ya macho inayotolewa na mng'ao huu inalinganishwa na OLED ya kijani ya kibiashara inayofanya kazi kwa mwangaza wa juu wa 1000 cd/m2.Kwa mng'ao wa chini wa 0.21 W sr-1 m-2 (1/10 ya mwangaza ulio hapo juu) au mkondo wa 0.7 mAc㎡, muda wa maisha wa T50 unakadiriwa kuwa saa milioni 2.4 (takriban miaka 270).

"Tunaamini ni muhimu kufanya uchanganuzi unaotegemeka wa maisha yote wa LED hii mpya, ambayo tulikusanya pointi 62 za data za maisha ya kifaa katika majaribio ya kuzeeka yaliyoharakishwa, inayojumuisha msongamano mkubwa zaidi wa sasa wa 10-200 mA/c㎡."Guo Bingbing alisema.Ufanisi wa quantum ya nje ya electroluminescence (EQE) na ufanisi wa uongofu wa nishati (ECE) wa kifaa ulifikia 22.8% na 20.7%, mtawaliwa, ambayo ni ufanisi wa juu wa LED za perovskite za karibu-infrared.

Waandishi waligundua kuwa vifaa hivi vya luminescent vya perovskite vina miundo ya kioo imara sana."Muundo wa kioo wa nyenzo haujabadilika baada ya zaidi ya siku 322," Zhao Baodan alisema.

dfghegerhehrerh

Kufanya kazi kwa muda mrefu na majaribio ya kuzeeka kwa kasi ya LED za perovskite (picha ya kushoto);

Data ya nje ya ufanisi wa quantum ya udhibiti na vifaa vilivyoimarishwa (jopo la kulia)

"Hii inaonyesha kwamba utulivu wa molekuli ya bipolar husaidia perovskite kudumisha awamu yake ya awali ya kioo na mali bora za optoelectronic. Muundo wa kioo wa sampuli za perovskite za kudhibiti kutibiwa zilibadilika sana na kuharibika ndani ya wiki mbili."

Uhamiaji wa ion katika perovskites ni moja ya sababu muhimu zinazosababisha kukosekana kwa utulivu, na shida hii inakuwa kubwa zaidi chini ya ushawishi wa voltage inayotumika katika taa za LED.Onyesho ndogo la LED."Majaribio na hesabu zetu zinaonyesha kwamba molekuli za bipolar huunda vifungo vya kemikali au mwingiliano na ioni kwenye mipaka ya nafaka ya perovskite," Guo Bingbing alisema, "ambayo inaweza kuwa sababu kwa nini uhamiaji wa ioni unakuwa mgumu katika perovskites zetu. "Majaribio ya umeme na macho tuliyobeba nje na washirika wetu wameonyesha kukandamizwa kwa hali ya harakati ya ion," aliongeza Zhao Baodan.

Matokeo ya maisha ya kifaa yanaonyesha kuwa nyenzo za perovskite hazina "kasoro za maumbile" kwa suala la utulivu."Semiconductors mpya, kama vile chuma halide perovskites, inachukuliwa sana kuwa haina utulivu wa ndani, haswa katika uwanja wa umeme wa juu, kama vile kwenye programu za LED," David Dee alisema."Matokeo yetu yanaonyesha kwamba kufikia vifaa vya perovskite imara sio 'dhamira haiwezekani'".

Muda wa kudumu wa kifaa unatarajiwa kuongeza imani katika uga wa LED wa perovskite, kwa kuwa umetimiza mahitaji ya msingi ya uthabiti kwa OLED za kibiashara.Taa hizi za karibu za infrared zinaweza kutumika katika programu kama vile maonyesho ya karibu ya infrared, mawasiliano na baiolojia.Ingawa vifaa vya mwanga vinavyoonekana vya perovskite vilivyo na muda mrefu sawa wa maisha vinasalia kuendelezwa, utambuzi wa LED za perovskite zisizo na nguvu hufungua njia kwa teknolojia ya luminescence ya perovskite kuingia kwenye maombi ya viwanda.

fhrhrhrthrth

Uchunguzi wa athari ya uhamiaji wa ion ya perovskite chini ya uwanja wa umeme na jaribio la kufikiria la microfluorescence


Muda wa kutuma: Aug-24-2022

Tutumie ujumbe wako:

Andika ujumbe wako hapa na ututumie