Perovskite araştırmalarındaki yeni ilerleme, yüksek verimli LED'lerin gerçekleştirilmesine katkıda bulunmuştur.
Kılavuz
İsveç'teki Linköping Üniversitesi'nin resmi web sitesinde yer alan yakın tarihli bir rapora göre, okuldaki araştırmacılar, Çin'deki Nanjing Teknoloji Üniversitesi ve Soochow Üniversitesi'nden meslektaşları ile yüksek verimli perovskit ışık yayan diyotların (LED) nasıl elde edileceğini göstermek için işbirliği yaptı.arka fon
Son yıllarda gelecek vaat eden yeni nesil malzemelerden biri olan perovskite, bilim ve sanayi çevrelerinden geniş ilgi gördü. Perovskite, kusurların yayılmasına ve taşınmasına elverişli olan ve elektrokataliz ve ışık emilimi gibi birçok özel fiziksel ve kimyasal özelliğe sahip olan kararlı bir yapıya sahiptir.
(Resim kaynağı: Wikipedia)
Bu nedenle, perovskite özellikle LED ışıklar, optik iletişim cihazları, veri depolama cihazları, güneş pilleri vb. Gibi elektronik cihazlarda kullanım için uygundur.
Perovskite LED (Resim kaynağı: Amerikan Kimya Derneği)
Yenilikçilik
Son zamanlarda, İsveç'teki Linköping Üniversitesi'nden bilim adamları, yüksek verimli perovskit ışık yayan diyotların (LED) nasıl elde edileceğini göstermek için Çin'den meslektaşlarıyla işbirliği yaptı. Nature Communications dergisinde yayınlanan bir makalede, yüksek kaliteli perovskite ışık yayıcıların ve verimli perovskite LED'lerin nasıl üretileceğine dair yönergeler sağladılar.
teknoloji
Kristal yapısıyla tanımlanan halojenür perovskit, düşük maliyetli bir çözümden kolaylıkla hazırlanabilir. Bu çözelti, metal halojenürler ve organik halojenürlerden oluşan bir öncü çözeltiden işlenir. Üretilen perovskit mükemmel optik ve elektriksel özelliklere sahiptir ve güneş pilleri, LED'ler ve fotodetektörler gibi çeşitli optoelektronik cihazlar için aday bir malzeme olarak çok uygundur.
Perovskite LED (Resim kaynağı: Charlotte Perhammar)
Çözelti ile işlenmiş perovskitler çok sayıda kusur içerdiğinden (bu kusurlar çoğunlukla halojenür boşluklarıdır), yüksek performanslı optoelektronik cihazların perovskitin kristalliğini verimli bir şekilde kontrol etmesi gerekir. Kıdemli öğretim görevlisi Feng Gao liderliğindeki Linkoping Üniversitesi araştırma ekibi, öncül bileşiminin ve arayüzünün perovskite kristalleşme sürecini nasıl etkilediğini incelemek için Nanjing Teknoloji Üniversitesi ve Çin'deki Suzhou Üniversitesi'nden bilim adamları ile işbirliği yaptı.
Makalenin ilk yazarı ve Linköping Üniversitesi Fizik, Kimya ve Biyoloji (IFM) Bölümü'nde doktora öğrencisi olan Zhongcheng Yuan şunları söyledi: "Biz ve diğer birkaç araştırma grubu, öncüllere aşırı miktarda organik halojenür eklemenin yardımcı olduğunu bulduk. Kusurları pasifleştirmek ve yüksek radyasyonlu perovskit filmler gerçekleştirmek. Bununla birlikte, aşırı organik halojenürler, perovskitlerin kristalleşmesini engelleyerek, düşük iletkenlikli perovskit ışık yayan katmanlara ve zayıf performanslı LED'lere neden olur.
Şimdi, bilim adamları bu sorunu, perovskit kristalleşmesini desteklemek için metal oksit ZnO kullanarak çözdüler, bu da doğru miktarda fazla organik katyonun çıkarılmasına yardımcı oluyor ve bu da daha iyi kristalleşme sağlayabiliyor. Nature Communications dergisindeki makaleler, farklı metal oksit tabakaları ve perovskit tabakaları arasındaki kimyasal reaksiyonların perovskit filmin özelliklerini ve dolayısıyla LED performansını nasıl etkilediğini göstermektedir.
Farklı metal oksit tabakaları filmin özelliklerini etkiler (Resim kaynağı: Charlotte Perhammar)
Linkoping Üniversitesi Fizik, Kimya ve Biyoloji (IFM) Bölümü'nde araştırmacı olan Sai Bai (o ve Feng Gao makalenin ana yazarlarıdır) şunları söyledi: "Çinko oksidin seçici olarak seçilebilen temel özelliklerini kullanarak hassas bir kontrol elde ettik. Gerekli halojenür anyonlarını bırakırken istenmeyen organik katyonları çıkarın. "
Sai Bai ve Zhongcheng Yuan (Resim kaynağı: Charlotte Perhammar)
değer
Bu yeni keşif, aynı araştırma grubunun perovskit kusurlarıyla ilgili önceki sonuçlarıyla birleştiğinde, laboratuvarda yüksek verimli perovskite lüminesan filmler üretmelerini sağladı. Ortaya çıkan cihaz, kızılötesine yakın LED için% 19,6 kuantum verimliliği sağlıyor, yani cihaza verilen elektronların% 19,6'sı, dünyanın en iyi perovskit LED'lerinden biri olan ışık (foton) olarak yayılıyor.
Feng Gao şunları söyledi: "Perovskite LED umut verici bir alan. Son beş yılda hızlı atılımlara tanık olduk, ancak bu alan hala yeni. Büyük ölçekli ticari üretimden önce, daha fazlasına sahibiz İş yapılacak. Ekipmanın dengesi, iyileştirilmesi gereken önemli bir unsurdur. "
Anahtar kelime
Perovskite, LED, fotoelektrik
Referans
1 Zhongcheng Yuan, Yanfeng Miao, Zhangjun Hu, Weidong Xu, Chaoyang Kuang, Kang Pan, Pinlei Liu, Jingya Lai, Baoquan Sun, Jianpu Wang, Sai Bai, Feng Gao. Öncü stokiyometri ve perovskit ışık yayan diyotlar için arayüzey reaksiyonlarının sinerjik etkisini ortaya çıkarma . Nature Communications, 2019; 10 (1) DOI: 10.1038 / s41467-019-10612-3
[2] https://liu.se/en/news-item/sa-tillverkas-perovskiter-for-effektiva-lysdioder
