Nanotechnology Now - Pressemeddelelse: Nyt design Perovskite elektrokemisk celle til lysemission og lysdetektion

Genudgivet af Platon

Abonnenter: 0

Home > Presse > Nyt design perovskit elektrokemisk celle til lys-emission og lys-detektion

Dobbeltfunktion Perovskite Silicium-integreret elektrokemisk celle CREDIT OEA

Dobbeltfunktion Perovskite Silicium-integreret Elektrokemisk Cell CREDIT
OAS

Abstract:
En ny publikation fra Opto-Electronic Advances, 10.29026/oea.2023.220154 diskuterer ny design perovskit elektrokemisk celle til lys-emission og lys-detektion.

Nyt design perovskit elektrokemisk celle til lys-emission og lys-detektion

Sichuan, Kina | Udgivet den 12. maj 2023

Selvom halogenidperovskit lysemitterende enheder udviser exceptionelle egenskaber såsom høj effektivitet, høj farverenhed og bred farveskala, lider deres industrielle integration generelt af den teknologiske kompleksitet af enheders flerlagsstruktur sammen med idriftsinduceret opvarmningsstabilitet. Halide perovskit lysemitterende elektrokemiske celler er en ny type perovskit optoelektronisk enhed, der adskiller sig fra perovskit lysemitterende dioder ved en simpel monolagsarkitektur. Det rapporterede i den lysemitterende elektrokemiske celle af papirperovskit består af et siliciumsubstrat, multifunktionelt enkelt sammensat perovskitlag (en blanding af halogenidperovskitmikrokrystaller, polymerunderstøtningsmatrix og tilføjede mobile ioner) og gennemsigtig enkeltvægget carbonnanorørsfilm topkontakt . På grund af siliciums gode termiske ledningsevne tåler enheden 40 % lavere termisk opvarmning under drift sammenlignet med konventionelt ITO/glassubstrat. Desuden, når en positiv bias påføres enheden, giver den en luminans på mere end 7000 cd/m2 ved 523 nm (grøn farve). Når en negativ bias påføres enheden, fungerer den som en fotodetektor med en følsomhed på op til 0.75 A/W (for bølgelængde i blå eller UV-områder), specifik detektivitet på 8.56∙1011 Jones og lineært dynamisk område på 48 dB. Det teknologiske potentiale af en sådan enhed er bevist ved demonstrationen af et 24-pixel indikatordisplay samt vellykket miniaturisering af enheden ved at skabe elektroluminescerende billeder med de mindste funktioner mindre end 50 μm.

De perovskit lysemitterende elektrokemiske celler er et levedygtigt alternativ til det konventionelle perovskitmateriale, der udvikler forskningslysemitterende dioder. Ikke alene indebærer perovskit lysemitterende elektrokemiske celler en meget enklere arkitektur og design med et enkelt funktionelt lag, der erstatter flere aktive ladningsadskillende og transportlag af perovskit lysemitterende dioder, men også perovskit lysemitterende elektrokemiske celler kan besidde alle ekstraordinære egenskaber ved LED'er, såsom høj effektivitet, høj farverenhed og bred farveskala. Grunden til, at perovskit lysemitterende elektrokemiske celler er i stand til at gøre det - er helt forskellig fra LED's driftsprincip: når elektrisk forspænding påføres enheden, migrerer mobile positive og negative ioner inde i perovskitlaget mod tilsvarende elektroder og danner dynamisk en stiftstruktur inde i perovskitlaget, som tillader effektiv elektron-hul-rekombination med fotonemission! Omfattende forskning i forskellige backups til konventionel LED-teknologi er en værdifuld kilde til at diversificere puljen af industrielle muligheder.

Den rapporterede enhed demonstrerer exceptionelle lysemitterende og lysdetekterende ("dobbeltfunktionalitet") egenskaber sammen med en forbedret opvarmningsholdbarhed under drift. Dette er muligt på grund af anvendelsen af siliciumsubstrat i design af perovskit lysemitterende elektrokemiske celler. Siliciummateriale er et af trinbrættene i CMOS-teknologien – komplementær metal-oxid-halvlederteknologi – teknologi, der bruges til fremstilling af alle halvlederchips, skærme osv. Integration af et sådant fremvoksende materiale som perovskitmateriale med silicium bringer F&U-samfundet til et skridt tættere på at opnå en industriel perovskit lysemitterende elektrokemisk celle.

Sidst, men ikke mindst, er den bredere kontekstfordel ved det rapporterede enhedsdesign – dens ITO-fri gennemsigtige elektrode baseret på enkeltvæggede kulstofnanorør. ITO - Indium-Tin Oxide - er et gennemsigtigt ledende materiale, der er meget udbredt i perovskit fotovoltaik og optoelektronik. Indium er et nedbrydende grundstof, og derfor vil udskiftning af ITO med andre materialer baseret på jordrige elementer hjælpe med at overvinde indiummanglen i industrien.

# # # # # #

Det aktuelle projekt er resultatet af et blomstrende samarbejde mellem Alferov Universitet og ITMO Universitet, begge beliggende i Skt. Petersborg (Rusland). Formålet med forskningsgruppen af Prof. Ivan Mukhin (Renewable Energy Sources Laboratory) fra Alferov Universitet er at udvide horisonten for konventionelle halvledere (Si og III-V gruppe halvledere) elektronik og optoelektronik med innovative enhedsdesign (fleksibel og strækbar elektronik) og med originale ideer inden for materialesyntese og fremstilling (ved at udnytte lavdimensionelle strukturer såsom halvledernanotråde). Forskergruppen af Prof. Sergey Makarov (Laboratory of Hybrid Nanophotonics and Optoelectronics) fra ITMO University fokuserer ikke kun på grundforskning inden for halogenidperovskitfotonik og ikke-lineær optik, men lægger også en enorm indsats i udviklingen af fotovoltaisk og optoelektronisk perovskite enheder, forbedring af deres stabilitet og deres industrielle integration.

####

Om Compuscript Ltd
Opto-Electronic Advances (OEA) er et høj-impact, open access, peer reviewed månedligt SCI-tidsskrift med en impact factor på 8.933 (Journal Citation Reports for IF2021). Siden lanceringen i marts 2018 er OEA blevet indekseret i SCI-, EI-, DOAJ-, Scopus-, CA- og ICI-databaser gennem tiden og udvidet sin redaktion til 36 medlemmer fra 17 lande og regioner (gennemsnitligt h-indeks 49).

Tidsskriftet er udgivet af The Institute of Optics and Electronics, Chinese Academy of Sciences, med det formål at skabe en platform for forskere, akademikere, fagfolk, praktikere og studerende til at formidle og dele viden i form af empiriske og teoretiske forskningsartikler af høj kvalitet, der dækker emnerne optik, fotonik og optoelektronik.

For mere information, klik link.

Kontaktpersoner:
Conor Lovett
Compuscript Ltd
Kontor: 353-614-75205

Hvis du har en kommentar, tak Kontakt os.

Udstedere af nyhedsudgivelser, ikke 7th Wave, Inc. eller Nanotechnology Now, er alene ansvarlige for indholdets nøjagtighed.

Bogmærke: