ננוטכנולוגיה עכשיו - הודעה לעיתונות: תא אלקטרוכימי בעיצוב חדשני של Perovskite לפליטת אור וזיהוי אור

הועלה מחדש על ידי אפלטון

עוקב: 0

עמוד הבית > חדשות ועדכונים > תא אלקטרוכימי פרוסקיט בעיצוב חדשני לפליטת אור וזיהוי אור

CREDIT תא אלקטרוכימי משולב Perovskite סיליקון בעל תפקוד כפול
OEA

Dual-function Perovskite Silicon-integrated Electrochemical Cell CREDIT
OAS

תקציר:
פרסום חדש מבית Opto-Electronic Advances, 10.29026/oea.2023.220154 דן בתא אלקטרוכימי פרוסקיט בעיצוב חדשני לפליטת אור וזיהוי אור.

תא אלקטרוכימי פרוסקיט בעיצוב חדשני לפליטת אור וזיהוי אור

סצ'ואן, סין | פורסם ב-12 במאי, 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.

תאים אלקטרוכימיים פולטי אור פרוסקיט הם חלופה בת קיימא לחומר הפרובסקיט הקונבנציונלי להמציא דיודות פולטות אור. לא רק שתאים אלקטרוכימיים פולטי אור פרוסקיט מרמזים על ארכיטקטורה ועיצוב פשוטים בהרבה עם שכבה פונקציונלית אחת המחליפה שכבות פעילות מרובות, הפרדת מטען והובלה של דיודות פולטות אור פרוסקיט, אלא שגם תאים אלקטרוכימיים פולטי אור פרוסקיט יכולים להחזיק את כל מאפיינים יוצאי דופן של נוריות LED, כגון יעילות גבוהה, טוהר צבעים גבוה וסולם צבעים רחב. הסיבה לכך שתאים אלקטרוכימיים פולטי אור פרוסקיט מסוגלים לעשות זאת - שונה לחלוטין מעיקרון פעולת LED: כאשר הטיה חשמלית מופעלת על המכשיר, יונים חיוביים ושליליים ניידים בתוך שכבת הפרובסקיט נודדים לעבר אלקטרודות מתאימות ויוצרות באופן דינמי א מבנה p-i-n בתוך שכבת הפרובסקיט, המאפשר ריקומבינציה יעילה של חור אלקטרוני עם פליטת פוטון! מחקר מקיף על גיבויים שונים לטכנולוגיית LED קונבנציונלית הוא מקור רב ערך לגיוון מאגר ההזדמנויות התעשייתיות.

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.

# # # # # #

הפרויקט העומד על הפרק נובע משיתוף פעולה פורח בין אוניברסיטת אלפרוב ואוניברסיטת ITMO, שתיהן ממוקמות בסנט פטרסבורג (רוסיה). מטרת קבוצת המחקר של פרופ' איבן מוחין (מעבדת מקורות אנרגיה מתחדשים) מאוניברסיטת אלפרוב היא להרחיב את האופקים של מוליכים למחצה קונבנציונליים (מוליכים למחצה מקבוצת Si ו-III-V) אלקטרוניקה ואלקטרוניקה אופטו עם עיצובים חדשניים של מכשירים (אלקטרוניקה גמישה ומתיחה) ועם רעיונות מקוריים בסינתזה וייצור חומרים (ניצול מבנים נמוכים ממדים כגון ננו-חוטים מוליכים למחצה). קבוצת המחקר של פרופ' סרגיי מקרוב (מעבדה לננו-פוטוניקה היברידית ואופטו-אלקטרוניקה) מאוניברסיטת ITMO מתמקדת לא רק במחקר יסודי בתחום הפוטוניקה הליד פרוסקיט ואופטיקה לא-לינארית, אלא גם משקיעה מאמץ עצום בפיתוח של פוטו-וולטאים ואופטו-אלקטרוניים. מכשירי perovskite, שיפור היציבות שלהם והשילוב התעשייתי שלהם.

####

אודות Compuscript Ltd
Opto-Electronic Advances (OEA) הוא יומן SCI חודשי בעל השפעה גבוהה, גישה פתוחה וביקורת עמיתים עם מקדם השפעה של 8.933 (Journal Citation Reports for IF2021). מאז השקתו במרץ 2018, OEA הוספה לאינדקס במאגרי מידע SCI, EI, DOAJ, Scopus, CA ו-ICI לאורך הזמן והרחיבה את ועדת העריכה ל-36 חברים מ-17 מדינות ואזורים (מדד h ממוצע 49).

כתב העת מתפרסם על ידי המכון לאופטיקה ואלקטרוניקה, האקדמיה הסינית למדעים, במטרה לספק פלטפורמה לחוקרים, אקדמאים, אנשי מקצוע, מתרגלים וסטודנטים להקנות ולשתף ידע בצורה של מאמרי מחקר אמפיריים ותיאורטיים באיכות גבוהה המכסים הנושאים של אופטיקה, פוטוניקה ואופטואלקטרוניקה.

לקבלת מידע נוסף, לחץ על כאן

ליצירת קשר:
קונור לאבט
Compuscript בע"מ
Office: 353-614-75205

זכויות יוצרים © Compuscript Ltd

אם יש לך תגובה בבקשה צרו קשר שלנו.

מנפיקי מהדורות חדשות, לא 7th Wave, Inc. או Nanotechnology Now, אחראים בלעדית לדיוק התוכן.

הפוך: