Sinistä valoa perovskiittiledeistä

18.01.2021

Linkoping-sininen-perovskiitti-ledi-300-t.jpgLinköpingin yliopistossa tutkijat ovat kehittäneet tehokkaita sinistä valoa emittoivia diodeja, jotka perustuvat halogenidiperovskiitteihin. "Olemme erittäin innoissamme tästä läpimurrosta", sanoo Linköpingin yliopiston professori Feng Gao. Uudet ledivalot saattavat avata tien edulliseen ja energiatehokkaaseen valaistukseen.

Valaistus käyttää noin 20 % maailman sähkönkulutuksesta. Luku voidaan laskea 5 %:iin, jos kaikki valonlähteet perustuisivat valodiodeihin. Tämä vaatii sinivalkoisia ledivaloja mutta sellaiset vaativat monimutkaisia valmistusmenetelmiä ja ovat kalliita.

Halogenidiperovskiiteista valmistetut ledit voivat olla edullisempi ja ympäristöystävällisempi vaihtoehto sekä valaistukselle että ledipohjaisille näytöille. Niillä on hyvät valoa emittoivat ominaisuudet ja ne on helppo valmistaa. Vihreän ja punaisen valon ledejä on jo luotu perovskiiteillä, mutta tutunoloisesti tehokas sininen puuttuu vielä.

Feng Gaon tutkimusryhmä on kansainvälisine kollegoineen onnistunut luomaan halogenidiperovskiitteja, jotka tuottavat vakaita emissioita aallonpituusalueella 451-490 nanometriä - mikä vastaa syvän sinistä taivaan sinistä väriä.

Max Karlsson on Linköpingin yliopiston tohtorikoulutettava ja artikkelin ensimmäinen kirjoittaja selvittää ongelmaa:

”Metallihalogenidiperovskiitit ovat helposti värisävytettävissä koko näkyvällä spektrillä yksinkertaisella seostamisella. Valitettavasti niissä esiintyy uudelleen seostumista eli sininen ledi muuttuu vihreäksi käytön aikana. Olemme löytäneet menetelmän, joka voi estää tämän värinmuutoksen säätämällä kalvon kiteytymisen dynamiikkaa perovskiittiä luotaessa. Nämä havainnot tasoittavat tietä vakaille perovskiittiseoksille paitsi ledeille myös aurinkokennoille."

Sinisen valon luovien perovskiittiseosten haasteena on sen vaatiman kemiallisen koostumuksen suuri kloridiosa, mikä tekee koosteesta epävakaan. Uusien menetelmien avulla tutkijaryhmä on nyt saavuttanut jopa 11 prosenttisen energiatehokkuuden sinisille perovskiittipohjaisille ledeille.

Olemme onnistuneet luomaan yhden tehokkaimmista sinisistä perovskiittipohjaisista ledeistä, jotka tähän mennessä tunnetaan”, sanoo Postdoc Weidong Xu, Linköpingin yliopistosta.

Feng Gao huomauttaa kuitenkin, että heidän tekemänsä työ on vasta perustutkimusta ja sovellukset ovat vielä kaukana tulevaisuudessa. Jatkamme työtämme saadaksemme Pe-ledit vertailukelpoisiksi muihin tekniikoihin”, Feng Gao sanoo.

Aiheesta aiemmin:

Kirkasta tulevaisuutta ledeille

04.03.2021Vetyä ja ammoniakkia
03.03.2021Kierteinen valo vapauttaa tiedonsiirtoa
02.03.2021Kvanttiprosessori puolijohdetekniikalla
01.03.2021Analogialaskentaa verkon reunalle
26.02.2021Kaksi kubittia ja kvanttifysiikka uusiksi
25.02.2021Nanolangasta suprajohtava transistori
24.02.2021Suunnitelma vikasietoisille kubiteille
23.02.2021Kaksiulotteiset uusiin ulottuvuuksiin
22.02.2021Nopea vaihto puolijohde- ja metallitilojen välillä
19.02.2021Magneettien manipulointia atomien tasolla

Siirry arkistoon »