乌拉尔联邦大学的科学家创造出世界上寿命最长的钙钛矿LED

现在可以着手生产具有成本效益的高性能照明和电子装置

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据伊万娜·日德科娃称,新 LED 工作了近 4807 小时。

来自中国和俄罗斯的研究人员开发了红色发光的钙钛矿(PeLEDs)的结构,它最大限度地减少了光能损失,并大大提高了其效率和寿命。这项工作开辟了为照明设备、电视显示器、电脑、平板电脑、智能手机和其他电子设备创造高性能LED的前景。它们的优点是节能,同时具有高亮度和长寿命。一篇概述该内容和结果的论文已发表在《先进功能材料》杂志上。

通常情况下,光能损失发生在具有平坦的层间界面的包晶石LED中。这是由于LED的功能层(过氧化物、空穴传输层、电子传输层和玻璃层)对光量子--光子的反射和部分吸收所致。

当光输出增加时,提供LED亮度所需的电流电压就可以减少。因此,当更少的光子被吸收时,所谓的焦耳热--由电流引起的LED设备内部的热发射--也会减少。

虽然平面LED在20秒后的表面温度已经达到32℃,50秒后达到35℃,但图案化的表面装置在100秒内达到30℃,然后稳定在这个水平。降低LED的温度可以防止LED的热降解,延长其使用寿命。

实验发现,具有图案化表面的LED装置的峰值量子效率(即能量输入与能量输出之比)--21.2%--是具有平坦表面的LED的两倍。在相同的电流电压下,改进后的LED的亮度几乎是原来的2.5倍,其生产寿命延长了1.75倍。

我们补充说,同一研究小组在《先进科学》杂志上发表的一篇论文描述了创造具有天蓝色发射的新型高性能PeLEDs的过程。生产这些LED设备的方法简单而高效,而且这些LED本身对于这类设备来说是很大的(100和400平方毫米),并具有显著的峰值量子效率,分别为9.2%和6.1%。

参与研究的人员包括来自苏州大学、中国科学院、华东师范大学(上海)和乌拉尔联邦大学的代表。

参考资料

LED(发光二极管)是一种半导体器件,当电流通过它们时产生光辐射。过氧化物酶发光二极管(PeLEDs)是下一代照明和显示应用的有前途的设备。它们有前途的特点包括可制造性和成本效益高的生产,高的光致发光量子产率和特别的亮度,以及环境友好性。然而,尽管钙钛矿LED发展迅速,但由于长期稳定性不足的问题,其广泛的实际应用被推迟了。由于焦耳加热和其他原因造成的温度上升,PeLED的连续生产工作时间被限制在几小时甚至几分钟。

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