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a, Estrutura do dispositivo e b, diagrama esquemático da banda de energia de um LED híbrido. c, espectros EL, d, densidade de corrente-voltagem, e, luminância-voltagem e f, EQE- características de densidade de corrente do PeLED, OLED e LED híbrido. A estrela marca o valor máximo de EQE. Inserido em (f) está uma foto de um LED híbrido operado sob tensão polarizada de 7,5 V, com uma área ativa de 30 mm × 30 mm. Crédito: Lingmei Kong, Yun Luo, Qianqian Wu, Xiangtian Xiao, Yuanzhi Wang, Guo Chen, Jianhua Zhang, Kai Wang, Wallace CH Choy, Yong-Biao Zhao, Hongbo Li, Takayuki Chiba, Junji Kido e Xuyong Yang
Os LEDs tandem oferecem uma maneira eficaz de integrar diferentes tecnologias de emissão de luz para melhor exibição que atende ao padrão de gama de cores Rec. 2020. Agora, cientistas na China desenvolveram um LED verde estável, eficiente e de alta pureza de cor com uma estrutura tandem combinando tecnologias de LED de perovskita e LED orgânico.
A chave para alcançar esse resultado é projetar uma camada de interconexão eficiente com dopagem de interface do tipo p que forneça bom acoplamento optoelétrico e reduza o aquecimento Joule.
O diodo emissor de luz (LED), uma das principais partes do equipamento de exibição, é necessário para atender aos requisitos do padrão de gama de cores Rec. 2020 para aplicações de exibição de próxima geração. As perovskitas de haleto metálico têm emissões de banda extremamente estreita e bandgaps facilmente ajustáveis, que estão entre os poucos tipos de emissores que podem satisfazer totalmente o Rec.2020 até agora.
Avanços rápidos em LEDs de perovskita (PeLEDs) foram feitos nos últimos anos e a eficiência quântica externa (EQE) atual dos PeLEDs se aproximou de 30%, comparável à dos LEDs orgânicos comerciais (OLEDs).
No entanto, a instabilidade intrínseca das perovskitas ainda lança uma sombra sobre suas aplicações práticas. Combinar emissores de perovskita de alta pureza de cor com outras tecnologias de exibição maduras, como OLEDs, para expandir a gama de cores da exibição pode ser um atalho para a comercialização de exibições de alta definição.
Em um artigo publicado em Ciência da Luz e Aplicaçõesuma equipe de cientistas, liderada pelo Professor Xuyong Yang do Laboratório de Aplicações Avançadas de Exibição e Sistemas do Ministério da Educação da Universidade de Xangai, China, e colaboradores desenvolveram um LED híbrido estável, eficiente e de alta pureza de cor com uma estrutura tandem, combinando as tecnologias de LED de perovskita e LED orgânico comercial para acelerar a aplicação prática de perovskitas.
PeLED e OLED com picos de fotoluminescência próximos são selecionados para maximizar a emissão de fótons sem reabsorção de fótons e para atingir espectros de emissão mais estreitos.
Ao projetar uma camada de interconexão eficiente com dopagem de interface do tipo p que fornece bom acoplamento optoelétrico e reduz o aquecimento Joule, o LED híbrido emissor verde resultante mostra uma largura de linha estreita de cerca de 30 nm, uma luminância de pico de mais de 176.000 cd m-2uma eficiência quântica externa máxima de mais de 40% e uma meia-vida operacional de mais de 42.000 h.
Mais Informações:
Lingmei Kong et al, Diodos emissores de luz orgânicos-perovskita híbridos eficientes e estáveis com eficiência quântica externa superior a 40 por cento, Luz: Ciência e Aplicações (2024). DOI: 10.1038/s41377-024-01500-7
Fornecido pela Academia Chinesa de Ciências
Citação: Cientistas desenvolvem LEDs híbridos de perovskita-orgânicos eficientes e estáveis com eficiência quântica externa superior a 40% (2024, 8 de julho) recuperado em 8 de julho de 2024 de https://phys.org/news/2024-07-scientists-efficient-stable-hybrid-perovskite.html
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