Китай добился прорыва в производстве долговечных перовскитных светодиодов (СИД), применив новую технологию.
Под руководством профессора Сяо Чжэнго команда Китайского университета науки и технологий представила инновационный метод создания полностью неорганических перовскитных плёнок с более крупными кристаллическими зёрнами и улучшенной термической стабильностью. Это достижение позволило увеличить яркость светодиодов до более чем 1,16 млн нит и продлить срок их службы до 180 000 часов, что соответствует стандартам коммерческой светодиодной продукции.
Разработка решает давнюю проблему: перовскитные светодиоды долгое время не могли совместить высокую эффективность с долговременной стабильностью. По словам профессора Сяо, эта инновация открывает путь к широкому использованию перовскитных светодиодов в высокотехнологичных дисплеях и сверхярком освещении. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
Перовскит – высоко ценимый материал благодаря своей впечатляющей светоизлучающей эффективности, низкой стоимости производства и адаптируемым методам обработки. Эти качества делают его идеальным для применения в солнечной энергетике, светодиодах и фотодетекторах.
Однако в традиционных перовскитных материалах электроны и дырки, играющие ключевую роль в светоизлучении, взаимодействуют неэффективно, что снижает световой поток. Ранее предпринимались попытки увеличить эффективность за счёт использования сверхмалых наночастиц или тонких слоёв перовскита. Хотя это и повышало эффективность, но происходило за счёт яркости и срока службы, что ограничивало коммерческую применимость технологии.
Чтобы решить эту проблему, исследователи применили принципиально новый подход. Они добавили определённые соединения в перовскитный материал и использовали высокотемпературный отжиг, что позволило получить плёнки с более крупными кристаллами и меньшим числом дефектов.
Профессор Сяо отметил, что полученный материал обладает более упорядоченной внутренней структурой, что значительно повышает как стабильность, так и яркость светодиодов. Результаты исследования показали, что новые светодиоды обеспечивают светоэффективность более 22%, что сопоставимо с показателями современных коммерческих дисплеев, и достигают экстремальных уровней яркости – до 1,16 миллиона нит, что значительно превышает характеристики обычных OLED- и LED-экранов.
