Investigadores de la Universidad de Linköping, trabajando con colegas en Gran Bretaña, China y la República Checa, han desarrollado un diodo emisor de luz LED de perovskita con alta eficiencia y larga estabilidad operativa. El resultado ha sido publicado en Comunicaciones de la naturaleza .
"Los diodos emisores de luz basados en perovskitas aún no son lo suficientemente estables para su uso práctico, pero los hemos acercado un paso más", dice el profesor Feng Gao y jefe de investigación de la División de Electrónica Biomolecular y Orgánica de la Universidad de Linköping.
Las perovskitas son una gran familia de materiales semiconductores que han despertado el interés de los científicos de todo el mundo. Su estructura cristalina especial significa que tienen excelentes propiedades ópticas y electrónicas, a la vez que son fáciles y baratas de fabricar. Se han hecho los mayores progresos.en investigación sobre el uso de perovskitas en células solares, pero también son adecuadas para la fabricación de LED.
La eficiencia de los LED, que mide la fracción de la entrada de los portadores de carga al material que posteriormente se emite como luz, ha aumentado considerablemente en los últimos años, y pronto alcanzará la de la tecnología de la competencia. Sin embargo, no son particularmente estables, lo que significa que hasta ahora no se pueden usar en la práctica.
"Aún queda mucho por hacer. Hasta ahora, la mayoría de los LED de perovskita tienen baja eficiencia o poca estabilidad del dispositivo", dice Xiao-Ke LiU, investigador de la División de Electrónica Biomolecular y Orgánica. Él y Feng Gao son losautores principales del artículo.
Muchos grupos de investigación han trabajado en este dilema, sin éxito particular. Ahora, los investigadores de LiU, trabajando con colegas en Gran Bretaña, China y la República Checa, han encontrado un camino a seguir. Han utilizado una perovskita que consiste en plomo,yodo y una sustancia orgánica, el formamidinio. Luego han incrustado la perovskita en una matriz de molécula orgánica para formar una película delgada compuesta.
"Esta molécula con dos grupos amino en sus extremos ayuda a las otras sustancias a formar una estructura cristalina de alta calidad que es característica de las perovskitas y hace que el cristal sea estable", dice Heyong Wang, estudiante de doctorado en la División de Electrónica Biomolecular y Orgánica.
La nueva película delgada compuesta ha permitido al grupo de investigación desarrollar LED con una eficiencia del 17.3% con una vida media larga, aproximadamente 100 horas.
Las perovskitas que contienen plomo y un halógeno, en este caso yodo, tienen las mejores propiedades de emisión de luz.
"Nos gustaría deshacernos de la ventaja. Hasta ahora no hemos encontrado una buena manera de hacerlo, pero estamos trabajando duro en ello", dice Feng Gao.
Los siguientes pasos son probar nuevas combinaciones de diferentes perovskitas y moléculas orgánicas y comprender en detalle cómo se producen los procesos de nucleación y cristalización. Diferentes perovskitas dan luz a diferentes longitudes de onda, lo cual es un requisito para el objetivo a largo plazo de obtener blancoLED de luz.
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Materiales proporcionado por Universidad de Linköping . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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