Las perovskitas de haluro metálico se consideran materiales de próxima generación para dispositivos emisores de luz LED. Una reciente investigación conjunta codirigida por el científico de la Universidad de la Ciudad de Hong Kong CityU ha desarrollado un enfoque de fabricación nuevo y eficiente para producir todo-películas de perovskita inorgánicas con mejores propiedades ópticas y estabilidad, que permiten el desarrollo de LED de perovskita de alta pureza de color y bajo costo con una alta vida útil.
Los LED de perovskita PeLED son una tecnología emergente de emisión de luz con ventajas de bajo costo de fabricación, alta calidad de luz y eficiencia energética. Las perovskitas de haluro metálico es decir, compuestos de metales con cloro, bromo o yodo han atraído mucha atención recientemente.como materiales prometedores para LED procesados en solución, debido a sus excelentes propiedades ópticas, como colores de emisión saturados y facilidad de ajuste del color.
En particular, las perovskitas basadas en cationes de cesio inorgánicos, a saber, CsPbX3 donde X puede ser cloro, bromo y yodo, exhiben una mejor estabilidad térmica y química en comparación con las perovskitas de haluro metálico 'híbrido' orgánico-inorgánico, y por lo tanto pueden proporcionar labase para LED de alto rendimiento con estabilidad operativa razonable, pero los PeLED inorgánicos anteriores exhibieron un rendimiento de electroluminiscencia relativamente pobre debido a sus grandes tamaños de grano de perovskita.
Ahora, un equipo de investigadores de CityU y de la Universidad de Shanghai en China continental ha desarrollado un enfoque de fabricación eficiente para hacer películas de perovskita inorgánicas lisas con rendimiento y estabilidad sustancialmente mejoradas. Sus hallazgos aparecen en el último número 2019, 10, 665 dela revista científica Comunicaciones de la naturaleza , titulado "Las películas de perovskita CsPbBr3 de grano pequeño inducidas por trifluoroacetato resultan en dispositivos emisores de luz eficientes y estables"
El equipo descubrió que el uso de trifluoroacetato de cesio TFA como fuente de cesio en el recubrimiento de la solución en un solo paso, en lugar del bromuro de cesio CsBr comúnmente utilizado, permite la cristalización rápida de cristales de perovskita CsPbBr3 de grano pequeño, formando el lisoy películas de perovskita sin agujeros. Esto se debe a que la interacción de los aniones TFA con los cationes Pb2 + en la solución precursora de CsPbX3 mejora en gran medida la velocidad de cristalización de las películas de perovskita y suprime los defectos de la superficie.
Como resultado, el equipo ha logrado hacer PeLEDs verdes eficientes y estables basados en estas películas, con una eficiencia de corriente máxima de 32.0 cd A-1 correspondiente a una eficiencia cuántica externa de 10.5%, un nivel generalmente considerado como satisfactorioen PeLED existentes
Más importante aún, los LED de perovskita totalmente inorgánicos basados en estas películas demostraron una vida útil récord. Tienen una vida media de más de 250 horas con una luminancia inicial de 100 cd m-2, que es una mejora de 17 veces en la operaciónvida útil en comparación con PeLED derivado de CsBr.
"Nuestro estudio sugiere que la alta pureza del color y las películas de perovskita de haluro de plomo totalmente inorgánicas de bajo costo pueden convertirse en LED altamente eficientes y estables a través de una simple optimización de los límites de grano", dice Andrey Rogach, profesor titular de fotónicaMateriales en CityU, quien es uno de los autores de correspondencia del artículo.
"Preveo un potencial de aplicación significativo de tales películas, ya que son fáciles de fabricar y pueden depositarse fácilmente imprimiendo para realizar varios dispositivos optoelectrónicos", agrega.
Otro autor por correspondencia del artículo es el profesor Yang Xuyong de la Universidad de Shanghai. Los primeros autores son Wang Haoran en la Universidad de Shanghai y Zhang Xiaoyu, un ex estudiante de investigación visitante en CityU, que ahora trabaja como postdoctorado en la Universidad de Jilin.
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Materiales proporcionados por Universidad de la ciudad de Hong Kong . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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