Teraz nanotechnologia — komunikat prasowy: Nowatorski projekt perowskitowego ogniwa elektrochemicznego do emisji i wykrywania światła

Opublikowane ponownie przez Plato

Obserwuje: 0

Strona główna > Naciśnij przycisk > Nowatorska konstrukcja perowskitowego ogniwa elektrochemicznego do emisji i wykrywania światła

Dwufunkcyjne ogniwo elektrochemiczne perowskitowe zintegrowane z krzemem CREDIT OEA

Dwufunkcyjne ogniwo elektrochemiczne z perowskitem zintegrowane z krzemem. KREDYT
OAS

Abstrakcyjny:
Nowa publikacja Opto-Electronic Advances, 10.29026/oea.2023.220154, omawia nowatorską konstrukcję perowskitowego ogniwa elektrochemicznego do emisji i wykrywania światła.

Nowatorska konstrukcja perowskitowego ogniwa elektrochemicznego do emisji i wykrywania światła

Syczuan, Chiny | Opublikowano 12 maja 2023 r

Chociaż urządzenia emitujące światło z perowskitu halogenkowego wykazują wyjątkowe właściwości, takie jak wysoka wydajność, wysoka czystość kolorów i szeroka gama kolorów, ich integracja przemysłowa generalnie cierpi z powodu technologicznej złożoności wielowarstwowej struktury urządzeń oraz słabej stabilności ogrzewania wywołanej podczas pracy. Halidowe perowskitowe elektrochemiczne ogniwa elektrochemiczne to nowatorski typ perowskitowego urządzenia optoelektronicznego, które różni się od perowskitowych diod elektroluminescencyjnych prostą jednowarstwową architekturą. Opisane w artykule perowskitowe ogniwo elektrochemiczne emitujące światło składa się z podłoża krzemowego, wielofunkcyjnej pojedynczej kompozytowej warstwy perowskitu (mieszaniny mikrokryształów perowskitu halogenkowego, polimerowej matrycy nośnej i dodanych jonów ruchomych) oraz przezroczystej jednościennej folii nanorurki węglowej o górnym styku . Ze względu na dobrą przewodność cieplną krzemu, urządzenie wytrzymuje o 40% mniejsze nagrzewanie termiczne podczas pracy w porównaniu do konwencjonalnego podłoża ITO/szklanego. Co więcej, gdy do urządzenia zostanie przyłożone dodatnie odchylenie, uzyskuje się luminancję ponad 7000 cd/m2 przy 523 nm (kolor zielony). Po zastosowaniu ujemnego polaryzacji urządzenie działa jak fotodetektor o czułości do 0.75 A/W (dla długości fal w obszarach niebieskich lub UV), wykrywalności właściwej 8.56∙1011 Jonesa i liniowym zakresie dynamiki 48 dB. O potencjale technologicznym takiego urządzenia świadczy demonstracja 24-pikselowego wyświetlacza wskaźnikowego, a także udana miniaturyzacja urządzenia poprzez tworzenie obrazów elektroluminescencyjnych o najmniejszych cechach mniejszych niż 50 µm.

Perowskitowe ogniwa elektrochemiczne emitujące światło są realną alternatywą dla konwencjonalnych diod elektroluminescencyjnych z materiału perowskitowego. Perowskitowe ogniwa elektrochemiczne emitujące światło nie tylko implikują znacznie prostszą architekturę i konstrukcję z jedną pojedynczą warstwą funkcjonalną zastępującą wiele warstw aktywnych, oddzielających ładunki i transportujących perowskitowych diod elektroluminescencyjnych, ale także perowskitowe ogniwa elektrochemiczne elektrochemiczne emitujące światło mogą posiadać wszystkie niezwykłe właściwości diod LED, takie jak wysoka wydajność, wysoka czystość kolorów i szeroka gama barw. Powód, dla którego perowskitowe ogniwa elektrochemiczne emitujące światło są w stanie to zrobić, jest zupełnie inny niż zasada działania diod LED: po przyłożeniu polaryzacji do urządzenia mobilne jony dodatnie i ujemne wewnątrz warstwy perowskitu migrują w kierunku odpowiednich elektrod, dynamicznie tworząc struktura pinowa wewnątrz warstwy perowskitu, która umożliwia efektywną rekombinację elektron-dziura z emisją fotonów! Kompleksowe badania nad różnymi zamiennikami konwencjonalnej technologii LED są cennym źródłem dywersyfikacji puli możliwości przemysłowych.

Zgłoszone urządzenie charakteryzuje się wyjątkowymi właściwościami w zakresie emitowania i wykrywania światła („dwufunkcyjność”), a także zwiększoną trwałością nagrzewania podczas pracy. Jest to możliwe dzięki wykorzystaniu podłoża krzemowego w konstrukcji perowskitowych ogniw elektrochemicznych emitujących światło. Materiał krzemowy jest jednym z kamieni milowych w technologii CMOS – komplementarnej technologii metali, tlenków i półprzewodników – technologii stosowanej w produkcji wszystkich układów półprzewodnikowych, wyświetlaczy itp. Integracja tak powstającego materiału, jak materiał perowskitowy z krzemem, zapewnia społeczności badawczo-rozwojowej jedność o krok bliżej uzyskania przemysłowego ogniwa elektrochemicznego emitującego światło z perowskitu.

Wreszcie, korzyścią z szerszego kontekstu zgłoszonego projektu urządzenia jest niezawierająca ITO przezroczysta elektroda oparta na jednościennych nanorurkach węglowych. ITO – Tlenek Indu i Cyny – to przezroczysty materiał przewodzący, szeroko stosowany w fotowoltaice perowskitowej i optoelektronice. Ind jest pierwiastkiem wyczerpującym się, dlatego zastąpienie ITO innymi materiałami opartymi na pierwiastkach bogatych w ziemię pomogłoby przezwyciężyć niedobór indu w przemyśle.

# # # # # #

Przedmiotowy projekt jest wynikiem kwitnącej współpracy pomiędzy Uniwersytetem Alferov i Uniwersytetem ITMO, oba zlokalizowane w St.Petersburgu (Rosja). Celem grupy badawczej prof. Ivana Mukhina (Laboratorium Odnawialnych Źródeł Energii) z Uniwersytetu Alferov jest poszerzenie horyzontów elektroniki i optoelektroniki konwencjonalnych półprzewodników (półprzewodników z grupy Si i III-V) o innowacyjne konstrukcje urządzeń (elektronika elastyczna i rozciągliwa) oraz oryginalnymi pomysłami w zakresie syntezy i produkcji materiałów (wykorzystując struktury niskowymiarowe, takie jak nanodruty półprzewodnikowe). Grupa badawcza prof. Siergieja Makarowa (Laboratorium Hybrydowej Nanofotoniki i Optoelektroniki) z Uniwersytetu ITMO nie tylko koncentruje się na badaniach podstawowych z zakresu fotoniki halogenkowej perowskitu i optyki nieliniowej, ale także wkłada ogromny wysiłek w rozwój fotowoltaiki i optoelektroniki urządzeń perowskitowych, poprawę ich stabilności i integrację przemysłową.

####

O firmie Compuscript Ltd
Opto-Electronic Advances (OEA) to recenzowany miesięcznik SCI o dużym wpływie, o otwartym dostępie, ze współczynnikiem wpływu 8.933 (Journal Citation Reports for IF2021). Od chwili uruchomienia w marcu 2018 r. OEA jest z czasem indeksowana w bazach danych SCI, EI, DOAJ, Scopus, CA i ICI, a jej skład redakcyjny powiększył się do 36 członków z 17 krajów i regionów (średni indeks h 49).

Czasopismo wydawane jest przez Instytut Optyki i Elektroniki Chińskiej Akademii Nauk, a jego celem jest zapewnienie badaczom, pracownikom naukowym, profesjonalistom, praktykom i studentom platformy do przekazywania i dzielenia się wiedzą w formie wysokiej jakości artykułów z badań empirycznych i teoretycznych obejmujących m.in. tematyka optyki, fotoniki i optoelektroniki.

Aby uzyskać więcej informacji, kliknij tutaj

Łączność:
Conora Lovetta
Composcript spółka z ograniczoną odpowiedzialnością
Biuro: 353-614-75205

Prawa autorskie © Compuscript Ltd

Jeśli masz komentarz, proszę Kontakt my.

Wydawcy komunikatów prasowych, a nie 7th Wave, Inc. lub Nanotechnology Now, ponoszą wyłączną odpowiedzialność za dokładność treści.

Zakładka: