Nanotechnology Now - Press Release: Novel Design Perovskite Electrochemical Cell For Light-emission And Light-detection

Publisert av Platon

Følgere: 0

Hjemprodukt > Press > Ny design perovskitt elektrokjemisk celle for lys-emisjon og lys-deteksjon

Dobbeltfunksjon Perovskite Silisium-integrert elektrokjemisk celle KREDITT
OEA

Dobbeltfunksjon Perovskite Silisium-integrert elektrokjemisk celle KREDITT
OAS

Abstrakt:
En ny publikasjon fra Opto-Electronic Advances, 10.29026/oea.2023.220154 diskuterer ny design perovskitt elektrokjemisk celle for lysemisjon og lysdeteksjon.

Ny design perovskitt elektrokjemisk celle for lys-emisjon og lys-deteksjon

Sichuan, Kina | Lagt ut 12. mai 2023

Selv om halogenidperovskitt-lysemitterende enheter viser eksepsjonelle egenskaper som høy effektivitet, høy fargerenhet og bredt fargespekter, lider deres industrielle integrasjon generelt av den teknologiske kompleksiteten til enhetenes flerlagsstruktur sammen med dårlig stabilitet indusert ved oppvarming. Halide perovskitt lysemitterende elektrokjemiske celler er en ny type perovskitt optoelektronisk enhet som skiller seg fra perovskitt lysemitterende dioder ved en enkel monolagsarkitektur. Det rapporterte i den lysemitterende elektrokjemiske cellen for papirperovskitt består av et silisiumsubstrat, multifunksjonelt enkelt kompositt-perovskittlag (en blanding av halogenidperovskittmikrokrystaller, polymerstøttematrise og tilsatte mobile ioner) og gjennomsiktig enkeltvegget karbon-nanorørsfilm toppkontakt . På grunn av silisiums gode varmeledningsevne tåler enheten 40 % lavere termisk oppvarming under drift sammenlignet med konvensjonelt ITO/glasssubstrat. Dessuten, når en positiv forspenning påføres enheten, gir den en luminans på mer enn 7000 cd/m2 ved 523 nm (grønn farge). Når en negativ forspenning påføres enheten, fungerer den som en fotodetektor med en følsomhet på opptil 0.75 A/W (for bølgelengde i blå eller UV-områder), spesifikk detektivitet på 8.56∙1011 Jones og lineært dynamisk område på 48 dB. Det teknologiske potensialet til en slik enhet er bevist ved demonstrasjonen av en 24-pikslers indikatorskjerm samt vellykket miniatyrisering av enheten ved å lage elektroluminescerende bilder med de minste funksjonene mindre enn 50 μm.

De perovskitt lysemitterende elektrokjemiske cellene er et levedyktig alternativ til det konvensjonelle perovskittmaterialet som utarbeider forskningslysemitterende dioder. Ikke bare innebærer perovskitt lysemitterende elektrokjemiske celler å ha en mye enklere arkitektur og design med ett enkelt funksjonelt lag som erstatter flere aktive, ladningsseparerende og transportlag av perovskitt lysemitterende dioder, men også perovskitt lysemitterende elektrokjemiske celler kan ha alle ekstraordinære egenskaper til lysdioder, som høy effektivitet, høy fargerenhet og bredt fargespekter. Grunnen til at perovskitt lysemitterende elektrokjemiske celler er i stand til å gjøre det – er helt forskjellig fra LED-driftsprinsippet: når elektrisk forspenning påføres enheten, migrerer mobile positive og negative ioner inne i perovskittlaget mot tilsvarende elektroder og danner dynamisk en p-i-n struktur inne i perovskittlaget, som tillater effektiv elektron-hull rekombinasjon med foton emisjon! Omfattende forskning på ulike sikkerhetskopier til konvensjonell LED-teknologi er en verdifull kilde til å diversifisere bassenget av industrielle muligheter.

Den rapporterte enheten demonstrerer eksepsjonelle lysemitterende og lysdeteksjonsegenskaper ("dobbel funksjonalitet") sammen med en forbedret oppvarmingsholdbarhet under drift. Dette er mulig på grunn av bruken av silisiumsubstrat i utformingen av perovskitt lysemitterende elektrokjemiske celler. Silisiummateriale er en av springbrettene i CMOS-teknologien – komplementær metall-oksid-halvlederteknologi – teknologi som brukes i produksjon av alle halvlederbrikker, skjermer osv. Integrering av et slikt fremvoksende materiale som perovskittmateriale med silisium bringer FoU-fellesskapet til ett. skritt nærmere å skaffe en industriell perovskitt lysemitterende elektrokjemisk celle.

Sist men ikke minst, den bredere kontekstfordelen med den rapporterte enhetsdesignen – er dens ITO-frie gjennomsiktige elektrode basert på enkeltveggede karbon nanorør. ITO – Indium-Tin Oxide – er et gjennomsiktig ledende materiale som er mye brukt i perovskitt solceller og optoelektronikk. Indium er et nedbrytende element, og derfor vil erstatning av ITO med andre materialer basert på jordrike elementer bidra til å råde over indiummangelen i industrien.

# # # # # #

Prosjektet er et resultat av et blomstrende samarbeid mellom Alferov-universitetet og ITMO-universitetet, begge lokalisert i St.Petersburg (Russland). Formålet med forskningsgruppen til Prof. Ivan Mukhin (Renewable Energy Sources Laboratory) fra Alferov University er å utvide horisonten til konvensjonell halvledere (Si og III-V gruppe halvledere) elektronikk og optoelektronikk med innovative enhetsdesign (fleksibel og strekkbar elektronikk) og med originale ideer innen materialsyntese og produksjon (utnytter lavdimensjonale strukturer som halvleder nanotråder). Forskningsgruppen til prof. Sergey Makarov (Laboratory of Hybrid Nanophotonics and Optoelectronics) fra ITMO University fokuserer ikke bare på grunnleggende forskning innen feltet halogenidperovskittfotonikk og ikke-lineær optikk, men legger også en enorm innsats i utviklingen av fotovoltaisk og optoelektronisk perovskite-enheter, forbedring av deres stabilitet og deres industrielle integrasjon.

####

Om Compuscript Ltd
Opto-Electronic Advances (OEA) er en høyeffektiv, åpen tilgang, fagfellevurdert månedlig SCI-journal med en effektfaktor på 8.933 (Journal Citation Reports for IF2021). Siden lanseringen i mars 2018 har OEA blitt indeksert i SCI-, EI-, DOAJ-, Scopus-, CA- og ICI-databaser over tid og utvidet redaksjonsrådet til 36 medlemmer fra 17 land og regioner (gjennomsnittlig h-indeks 49).

Tidsskriftet er utgitt av The Institute of Optics and Electronics, Chinese Academy of Sciences, med sikte på å tilby en plattform for forskere, akademikere, fagfolk, praktikere og studenter til å formidle og dele kunnskap i form av høykvalitets empiriske og teoretiske forskningsartikler som dekker temaene optikk, fotonikk og optoelektronikk.

For mer informasjon, klikk her.

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

Hvis du har en kommentar, vær så snill Kontakt oss.

Utstedere av nyhetsutgivelser, ikke 7th Wave, Inc. eller Nanotechnology Now, er alene ansvarlig for nøyaktigheten av innholdet.

Bokmerke: