Perovskit yorug'lik chiqaradigan diod (perovskite LED) - displey, yoritish, aloqa va boshqa sohalarda katta salohiyatga ega bo'lgan yangi avlod yorug'lik chiqaradigan texnologiya.Perovskit LEDlari past ishlab chiqarish xarajatlari va muhim texnik afzalliklarga ega: ular OLED-larga o'xshash engillik, noziklik va moslashuvchanlik xususiyatlariga ega, shuningdek, III-V yarimo'tkazgichli LEDlarga o'xshash rang tozaligi va spektral sozlanishi.Rivojlanishdan faqat bir necha yil o'tgach, perovskitning samaradorligiLEDlaretuk yorug'lik chiqaradigan texnologiyalar bilan solishtirish mumkin.
Perovskite LED qurilma tuzilishi (yuqori chap);
SFB10 bipolyar molekulyar stabilizatorning kimyoviy formulasi (pastki chap)
T50 qurilmasining ishlash muddati va yorqinligi o'rtasidagi bog'liqlik (o'ngdagi grafik)
Biroq, perovskit quyosh batareyalariga o'xshash, perovskit LEDlarning beqarorligi sanoat ilovalarini amalga oshirish uchun eng katta muammo hisoblanadi.Hozirgi vaqtda yuqori samarali perovskit LEDlarning ishlash muddati odatda 10-100 soatni tashkil qiladi.OLED texnologiyasining sanoatlashtirishga kirishi uchun talab qilinadigan xizmat muddati kamida 10 000 soatni tashkil qiladi.Bu yo'nalishda sezilarli qiyinchiliklar mavjud, chunki perovskit yarimo'tkazgichlari o'z-o'zidan beqaror bo'lishi mumkin.uchun yaxshiLED displey.Uning kristall tuzilishi sezilarli ion xususiyatlarga ega va ionlar LEDning qo'llaniladigan elektr maydoni ostida osongina harakatlanadi va materialning buzilishiga olib keladi.
Xalqaro ilg'or fotonika tadqiqot markazi, Haining xalqaro kampusi bu yo'nalishda muhim yutuqlarga erishdi.Bipolyar molekulyar stabilizatordan foydalangan holda, ular amaliy ilovalar ehtiyojlariga javob beradigan perovskit LEDlarida ultra uzoq ishlash muddatiga erishdilar.
"Ushbu perovskit svetodiodlar 5 mA/c㎡ doimiy oqim bilan ketma-ket 5 oy davomida (3600 soat) yorqinligi pasaygan holda boshqarildi", dedi Devid Di.LED idroki.UchunP1.56LED displey.Ushbu qurilmalar juda barqaror va hali ham davom etayotgan ba'zi sinovlarni bir yil yoki undan ko'proq vaqt ichida bajarish qiyin bo'lib tuyuladi.O'rtacha tajriba davrida umr bo'yi ma'lumotlarni olish uchun LED tezlashtirilgan qarish tajribalarini o'tkazish kerak.
Ushbu yaqin infraqizil perovskit LEDlar juda uzoq ishlash muddatini namoyish etadi.Masalan, dastlabki nurlanish 2,1 Vt sr-1 m-2 (oqim 3,2 mA/c㎡) bo'lsa, T50 qurilmasining taxminiy ishlash muddati (dastlabki nurlanish 50% gacha kamayishi uchun zarur bo'lgan vaqt) 32675 soatni tashkil qiladi ( 3,7 yil).Ushbu yorqinlik bilan ta'minlangan optik quvvat 1000 cd / m2 yuqori yorqinlikda ishlaydigan tijorat yashil OLED bilan taqqoslanadi.0,21 Vt sr-1 m-2 (yuqoridagi yorqinlikning 1/10) yoki 0,7 mAc㎡ oqimining pastroq nurlanishida T50 ning ishlash muddati 2,4 million soatni (taxminan 270 yil) tashkil etadi.
"Biz ushbu yangi LEDning umr bo'yi ishonchli tahlilini o'tkazish zarur deb hisoblaymiz, buning uchun biz 10-200 mA / c㎡ diapazonidagi eng keng oqim zichligini qamrab olgan tezlashtirilgan qarish tajribalarida 62 qurilmaning ishlash muddati ma'lumotlarini to'pladik."- dedi Guo Bingbing.Qurilmaning elektroluminesans tashqi kvant samaradorligi (EQE) va energiya konvertatsiya samaradorligi (ECE) mos ravishda 22,8% va 20,7% ga yetdi, bu yaqin infraqizil perovskit LEDlarning eng yuqori samaradorligi hisoblanadi.
Mualliflar ushbu perovskit lyuminestsent materiallari juda barqaror kristall tuzilmalarga ega ekanligini aniqladilar."Materialning kristall tuzilishi 322 kundan ortiq vaqt o'tmay o'zgarmadi", dedi Zhao Baodan.
Perovskit LEDlarning uzoq vaqt ishlaydigan va tezlashtirilgan qarish tajribalari (chapdagi rasm);
Boshqarish va barqarorlashtirilgan qurilmalarning tashqi kvant samaradorligi ma'lumotlari (o'ng panel)
"Bu bipolyar molekulyar stabilizator perovskitga o'zining asl kristal fazasini mukammal optoelektronik xususiyatlarga ega saqlashga yordam berishini ko'rsatadi. Davolangan nazorat perovskit namunalarining kristal tuzilishi ikki hafta ichida sezilarli darajada o'zgardi va degradatsiyaga uchradi."
Perovskitlarda ion migratsiyasi beqarorlikka olib keladigan muhim omillardan biri bo'lib, bu muammo LED va LEDlarda qo'llaniladigan kuchlanish ta'sirida jiddiyroq bo'ladi.Mini LED displey."Bizning tajribalarimiz va hisob-kitoblarimiz shuni ko'rsatadiki, bipolyar molekulalar perovskit donalari chegaralarida kimyoviy bog'lanishlar yoki ionlar bilan o'zaro ta'sir qiladi," dedi Guo Bingbing, "bu bizning perovskitlarimizda ion migratsiyasi qiyinlashishiga sabab bo'lishi mumkin. "Biz o'tkazgan elektr va optik tajribalar. Bizning hamkasblarimiz bilan olib borilgan ishlar ion harakati fenomenini bostirishni ko'rsatdi ", deya qo'shimcha qildi Chjao Baodan.
Qurilmaning ishlash muddati natijalari shuni ko'rsatadiki, perovskit materiallari barqarorlik nuqtai nazaridan "genetik nuqsonlar" yo'q."Metal halid perovskitlari kabi yangi yarim o'tkazgichlar, ayniqsa LED ilovalari kabi nisbatan yuqori elektr maydonlarida, odatda, beqaror hisoblanadi", dedi Devid Di."Bizning natijalarimiz shuni ko'rsatadiki, barqaror perovskit qurilmalariga erishish" imkonsiz vazifa " emas".
Qurilmaning o'ta uzoq umr ko'rish muddati perovskite LED maydoniga ishonchni oshirishi kutilmoqda, chunki u tijorat OLEDlar uchun barqarorlikning asosiy talabini bajardi.Ushbu yaqin infraqizil LEDlar yaqin infraqizil displeylar, aloqa va biologiya kabi ilovalarda ishlatilishi mumkin.Shunga o'xshash uzoq umrga ega bo'lgan ko'rinadigan yorug'likli perovskit qurilmalari ishlab chiqilishi kerak bo'lsa-da, ultra-barqaror perovskit LEDlarning amalga oshirilishi perovskit luminesans texnologiyasining sanoat ilovalariga kirishiga yo'l ochadi.
