Nanoteknologi Sekarang - Siaran Pers: Desain Baru Sel Elektrokimia Perovskit Untuk Emisi Cahaya Dan Deteksi Cahaya

Diterbitkan Ulang Oleh Plato

Followers: 0

Beranda > Tekan > Sel elektrokimia perovskit desain baru untuk emisi cahaya dan deteksi cahaya

KREDIT Sel Elektrokimia Terintegrasi Silikon Perovskit Fungsi Ganda
OEA

Dual-function Perovskite Silicon-integrated Electrochemical Cell CREDIT
OAS

Abstrak:
Publikasi baru dari Opto-Electronic Advances, 10.29026/oea.2023.220154 membahas desain baru sel elektrokimia perovskit untuk emisi cahaya dan deteksi cahaya.

Desain baru sel elektrokimia perovskit untuk emisi cahaya dan deteksi cahaya

Sichuan, Cina | Diposting pada 12 Mei 2023

Although halide perovskite light-emitting devices exhibit exceptional properties such as high efficiency, high color purity, and broad color gamut, their industrial integration generally suffers from the technological complexity of devices’ multilayer structure alongside in-operation induced heating poor stability. Halide perovskite light-emitting electrochemical cells are a novel type of perovskite optoelectronic device that differs from the perovskite light-emitting diodes by a simple monolayered architecture. The reported in the paper perovskite light-emitting electrochemical cell consists of a silicon substrate, multifunctional single composite perovskite layer (a mixture of halide perovskite microcrystals, polymer support matrix, and added mobile ions), and transparent single-walled carbon nanotube film top contact. Due to silicon’s good thermal conductivity, the device endures 40% lower thermal heating during operation compared to conventional ITO/glass substrate. Moreover, when a positive bias is applied to the device it yields a luminance of more than 7000 cd/m2 at 523 nm (green color). When a negative bias is applied to the device it operates as a photodetector with a sensitivity up to 0.75 A/W (for wavelength in blue or UV regions), specific detectivity of 8.56∙1011 Jones, and linear dynamic range of 48 dB. The technological potential of such a device is proven by the demonstration of a 24-pixel indicator display as well as successful device miniaturization by the creation of electroluminescent images with the smallest features less than 50 μm.

Sel elektrokimia pemancar cahaya perovskit adalah alternatif yang layak untuk bahan perovskit konvensional yang merancang penelitian dioda pemancar cahaya. Sel elektrokimia pemancar cahaya perovskit tidak hanya berarti memiliki arsitektur dan desain yang jauh lebih sederhana dengan satu lapisan fungsional yang menggantikan beberapa lapisan aktif, pemisahan muatan, dan lapisan transpor dioda pemancar cahaya perovskit, namun sel elektrokimia pemancar cahaya perovskit juga dapat memiliki semuanya. sifat LED yang luar biasa, seperti efisiensi tinggi, kemurnian warna tinggi, dan gamut warna yang luas. Alasan mengapa sel elektrokimia pemancar cahaya perovskit mampu melakukan hal tersebut – sangat berbeda dengan prinsip pengoperasian LED: ketika bias listrik diterapkan pada perangkat, ion positif dan negatif bergerak di dalam lapisan perovskit bermigrasi menuju elektroda yang sesuai secara dinamis membentuk a struktur pin di dalam lapisan perovskit, yang memungkinkan rekombinasi lubang elektron secara efektif dengan emisi foton! Penelitian komprehensif tentang berbagai cadangan teknologi LED konvensional merupakan sumber berharga dalam mendiversifikasi peluang industri.

The reported device demonstrates exceptional light-emitting and light-detecting (“dual-functionality”) characteristics alongside an enhanced in-operation heating durability. This is possible due to the utilization of silicon substrate in the perovskite light-emitting electrochemical cells design. Silicon material is one of the stepping stones of the CMOS technology – complementary metal–oxide–semiconductor technology – technology used in manufacturing of all semiconductor chips, displays, etc. Integration of such an emerging material like perovskite material with silicon brings the R&D community one step closer to obtaining an industrial perovskite light-emitting electrochemical cell.

Last but not least, the broader context benefit of the reported device design – is its ITO-free transparent electrode based on single-walled carbon nanotubes. ITO – Indium-Tin Oxide- is a transparent conductive material widely used in perovskite photovoltaics and optoelectronics. Indium is a depleting element and, thus, the replacement of ITO by other materials based on earth-abundant elements would aid to prevail the indium deficiency in the industry.

######

Proyek ini merupakan hasil kolaborasi yang berkembang antara Universitas Alferov dan Universitas ITMO, keduanya berlokasi di St.Petersburg (Rusia). Tujuan dari kelompok penelitian Prof Ivan Mukhin (Laboratorium Sumber Energi Terbarukan) dari Universitas Alferov adalah untuk memperluas wawasan elektronika semikonduktor konvensional (semikonduktor golongan Si dan III-V) dan optoelektronik dengan desain perangkat yang inovatif (elektronik fleksibel dan dapat diregangkan) dan dengan ide orisinal dalam sintesis dan manufaktur material (memanfaatkan struktur berdimensi rendah seperti kawat nano semikonduktor). Kelompok penelitian Prof. Sergey Makarov (Laboratorium Hybrid Nanophotonics dan Optoelektronik) dari ITMO University tidak hanya berfokus pada penelitian mendasar di bidang fotonik halida perovskit dan optik non-linier tetapi juga berupaya keras dalam pengembangan fotovoltaik dan optoelektronik. perangkat perovskit, peningkatan stabilitas dan integrasi industrinya.

####

Tentang Compuscript Ltd
Opto-Electronic Advances (OEA) adalah jurnal SCI bulanan yang berdampak tinggi, akses terbuka, dan ditinjau oleh rekan sejawat dengan faktor dampak 8.933 (Journal Citation Reports untuk IF2021). Sejak diluncurkan pada bulan Maret 2018, OEA telah terindeks di database SCI, EI, DOAJ, Scopus, CA dan ICI dari waktu ke waktu dan memperluas Dewan Editorialnya menjadi 36 anggota dari 17 negara dan wilayah (rata-rata h-index 49).

Jurnal ini diterbitkan oleh The Institute of Optics and Electronics, Chinese Academy of Sciences, yang bertujuan untuk menyediakan platform bagi para peneliti, akademisi, profesional, praktisi, dan mahasiswa untuk memberikan dan berbagi pengetahuan dalam bentuk makalah penelitian empiris dan teoritis berkualitas tinggi yang mencakup topik optik, fotonik dan optoelektronik.

Untuk informasi lebih lanjut, silakan klik di sini

Kontak:
Conor Lovett
Compusscript Ltd
Kantor: 353-614-75205

Hak Cipta © Compuscript Ltd

Jika Anda punya komentar, silakan Kontak kita.

Penerbit rilis berita, bukan 7th Wave, Inc. atau Nanotechnology Now, semata-mata bertanggung jawab atas keakuratan konten.

Bookmark: