Vật liệu perovskite có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao sự phát triển và hiệu suất của điốt phát quang (LED). Tuy nhiên, có một số hạn chế về mặt công nghệ trong việc nâng cao hiệu suất, độ sáng và tuổi thọ chung của thiết bị, trong đó tính ổn định hoạt động của đèn LED perovskite (PeLED) vẫn là một thách thức lớn.
Nhà cung cấp: Joule (2024). DOI: 10.1016/j.joule.2024.03.004
Các nhà nghiên cứu từ Đại học Bách khoa Hồng Kông (PolyU) đã tạo ra bước đột phá khi phát triển hệ thống vật liệu perovskite 3DFAPbI 3 cho phép đạt được độ sáng cao, hiệu suất cao và tuổi thọ thiết bị dài cùng lúc.
Giáo sư Li Gang, Giáo sư danh dự về Năng lượng tái tạo Sir Sze-yuen Chung, Giáo sư chủ nhiệm về Công nghệ chuyển đổi năng lượng của Khoa Kỹ thuật Điện và Điện tử của PolyU, cùng với Nghiên cứu viên sau tiến sĩ Tiến sĩ Zhiqi Li, Trợ lý nghiên cứu Tiến sĩ Zhiwei Ren và các thành viên còn lại của nhóm nghiên cứu đã thiết kế một công nghệ mới sử dụng chiến lược điều chế phân tử muối amoni phụ thuộc vào độ dài chuỗi alkyl.
Họ đã làm sáng tỏ vai trò của muối alkylammonium trong việc quản lý định hướng tinh thể, kiểm soát kích thước hạt, ngăn chặn sự tái hợp không bức xạ và do đó nâng cao hiệu suất thiết bị. Điều này thể hiện bước tiến quan trọng hướng tới các ứng dụng trong tương lai và thương mại hóa các đèn PeLED hiệu quả và cực kỳ ổn định với độ sáng kỷ lục.
Nhóm nghiên cứu đã tạo ra PeLED hiệu quả, siêu sáng và ổn định cùng lúc, với Hiệu suất lượng tử ngoài phát quang điện cao là 23,2%, độ sáng kỷ lục là 1.593 W sr −1 m −2 và tuổi thọ kỷ lục được cải thiện đáng kể là 227 giờ (ở mật độ dòng điện cao là 100 mA cm −2 ). Điều này chứng tỏ hiệu suất tốt nhất đối với PeLED gần hồng ngoại dẫn động bằng DC ở mức độ sáng cao và ổn định.
Nghiên cứu "Quản lý định hướng hạt và ngăn chặn tái hợp cho PeLED cực kỳ ổn định với độ sáng kỷ lục" của họ gần đây đã được công bố trên tạp chí Joule .
Giáo sư Li Gang cho biết, "Chiến lược này cho thấy PeLED không chỉ là thiết bị hiệu suất cao trong phòng thí nghiệm mà còn là ứng cử viên đầy hứa hẹn cho các ứng dụng chiếu sáng và hiển thị độ sáng cao thương mại, cạnh tranh với đèn LED hữu cơ và đèn LED dựa trên chấm lượng tử hiện có trên thị trường".
Nhóm nghiên cứu tiết lộ rằng hiệu suất của PeLED bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi sự cân bằng giữa kết tinh định hướng, kiểm soát kích thước hạt và ngăn chặn sự tái hợp không bức xạ. Chìa khóa để giải quyết tình trạng tiến thoái lưỡng nan này nằm ở việc điều chỉnh tương tác phân tử giữa các muối alkylammonium chuỗi dài và hạt nhân perovskite.
Alkylammonium thúc đẩy quá trình kết tinh định hướng của màng perovskite để chiếu sáng, trong khi tương tác phân tử giữa alkylammonium và perovskite ảnh hưởng đến hiệu suất của PeLED. Đáng chú ý, nhóm nghiên cứu đã sử dụng thành công kỹ thuật phân tử của muối alkylammonium chuỗi dài để điều chỉnh động học kết tinh. Chiến lược đột phá này cho phép sản xuất PeLED gần hồng ngoại hiệu suất cao và độ sáng cực cao với độ ổn định cực dài, ngay cả khi kích thích dòng điện lớn.
Trong quá trình phát triển đèn LED, PeLED sở hữu những lợi thế đáng kể, bao gồm màu sắc tinh khiết, dải gam màu hiển thị rộng hơn, hiệu quả về chi phí và khả năng xử lý giải pháp, mang lại sự linh hoạt hơn trong sản xuất. Phát hiện của nhóm nghiên cứu đóng góp đáng kể vào sự tiến bộ của PeLED và tác động công nghệ của chúng.
Mời các đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
FanPage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt
