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

Ponovno objavil Platon

Spremljevalci: 0

Domov > Pritisnite > Nova zasnova perovskitne elektrokemične celice za oddajanje in zaznavanje svetlobe

Elektrokemična celica, integrirana s perovskitom in silicijem z dvojno funkcijo CREDIT OEA

Dvofunkcijska elektrokemična celica, integrirana s perovskitom in silicijem
OAS

Povzetek:
Nova publikacija Opto-Electronic Advances, 10.29026/oea.2023.220154 obravnava novo zasnovo perovskitne elektrokemične celice za oddajanje in zaznavanje svetlobe.

Nova zasnova perovskitne elektrokemične celice za oddajanje in zaznavanje svetlobe

Sečuan, Kitajska | Objavljeno 12. maja 2023

Čeprav halogenidne perovskitne svetlobne naprave izkazujejo izjemne lastnosti, kot so visoka učinkovitost, visoka barvna čistost in širok barvni razpon, njihova industrijska integracija na splošno trpi zaradi tehnološke kompleksnosti večplastne strukture naprav poleg slabe stabilnosti med delovanjem zaradi ogrevanja. Halidne perovskitne svetleče elektrokemične celice so nova vrsta perovskitne optoelektronske naprave, ki se od perovskitnih svetlečih diod razlikuje po preprosti enoslojni arhitekturi. Elektrokemična celica, ki oddaja svetlobo iz papirnatega perovskita, je sestavljena iz silicijevega substrata, večnamenske enojne kompozitne plasti perovskita (mešanica mikrokristalov halogenidnega perovskita, polimerne podporne matrike in dodanih mobilnih ionov) in zgornjega stika prozornega filma ogljikovih nanocevk z eno steno. . Zaradi dobre toplotne prevodnosti silicija naprava med delovanjem prenese 40 % nižje toplotno segrevanje v primerjavi z običajnim ITO/steklenim substratom. Poleg tega, ko se na napravo uporabi pozitivna prednapetost, daje svetilnost več kot 7000 cd/m2 pri 523 nm (zelena barva). Ko je napravi negativna prednapetost, deluje kot fotodetektor z občutljivostjo do 0.75 A/W (za valovno dolžino v modrem ali UV območju), specifično detektivnostjo 8.56∙1011 Jonesa in linearnim dinamičnim razponom 48 dB. Tehnološki potencial takšne naprave dokazuje prikaz indikatorskega zaslona s 24 slikovnimi pikami ter uspešna miniaturizacija naprave z ustvarjanjem elektroluminiscenčnih slik z najmanjšimi lastnostmi, manjšimi od 50 μm.

Perovskitne svetleče elektrokemične celice so izvedljiva alternativa običajnim perovskitnim materialom za raziskave svetlečih diod. Ne samo, da perovskitne svetleče elektrokemične celice pomenijo veliko enostavnejšo arhitekturo in zasnovo z eno samo funkcionalno plastjo, ki nadomešča več aktivnih, za ločevanje naboja in transportnih plasti perovskitnih svetlečih diod, ampak imajo lahko tudi perovskitne svetleče elektrokemične celice vse izjemne lastnosti LED, kot so visoka učinkovitost, visoka čistost barv in širok barvni razpon. Razlog, zakaj so perovskitne elektrokemične celice, ki oddajajo svetlobo, to zmožne – je popolnoma drugačen od principa delovanja LED: ko se na napravo uporabi električna prednapetost, se mobilni pozitivni in negativni ioni znotraj plasti perovskita selijo proti ustreznim elektrodam, ki dinamično tvorijo pin strukturo znotraj plasti perovskita, ki omogoča učinkovito rekombinacijo elektronov in lukenj z emisijo fotonov! Obsežne raziskave o različnih podporah običajni tehnologiji LED so dragocen vir diverzifikacije nabora industrijskih priložnosti.

Naprava, o kateri poročajo, izkazuje izjemne lastnosti oddajanja svetlobe in zaznavanja svetlobe ("dvojna funkcionalnost") poleg izboljšane vzdržljivosti pri ogrevanju med delovanjem. To je mogoče zaradi uporabe silicijevega substrata v zasnovi perovskitnih elektrokemičnih celic, ki oddajajo svetlobo. Silicijev material je ena od odskočnih desk tehnologije CMOS – komplementarne tehnologije kovina–oksid–polprevodnik – tehnologije, ki se uporablja pri izdelavi vseh polprevodniških čipov, zaslonov itd. korak bližje pridobivanju industrijske perovskitne elektrokemične celice, ki oddaja svetlobo.

Nenazadnje, prednost širšega konteksta omenjene zasnove naprave je njena prozorna elektroda brez ITO, ki temelji na enostenskih ogljikovih nanocevkah. ITO – Indium-Tin Oxide – je prozoren prevodni material, ki se pogosto uporablja v perovskitni fotovoltaiki in optoelektroniki. Indij je element, ki izčrpava energijo, zato bi zamenjava ITO z drugimi materiali, ki temeljijo na elementih, ki so bogati z zemljo, pomagala prevladati nad pomanjkanjem indija v industriji.

# # # # # #

Zadevni projekt je rezultat uspešnega sodelovanja med Univerzo Alferov in Univerzo ITMO, ki se nahajata v St. Peterburgu (Rusija). Namen raziskovalne skupine prof. Ivana Mukhina (Laboratorij za obnovljive vire energije) z Univerze Alferov je razširiti obzorja konvencionalnih polprevodnikov (Si in polprevodniki skupine III-V) elektronike in optoelektronike z inovativnimi zasnovami naprav (fleksibilna in raztegljiva elektronika) in z izvirnimi idejami na področju sinteze materialov in proizvodnje (izkoriščanje nizkodimenzionalnih struktur, kot so polprevodniške nanožice). Raziskovalna skupina prof. Sergeja Makarova (Laboratorij za hibridno nanofotoniko in optoelektroniko) z Univerze ITMO se ne osredotoča le na temeljne raziskave na področju halogenidne perovskitne fotonike in nelinearne optike, ampak vlaga tudi ogromno truda v razvoj fotovoltaike in optoelektronike. perovskitnih naprav, izboljšanje njihove stabilnosti in njihove industrijske integracije.

####

O Compuscript Ltd
Opto-Electronic Advances (OEA) je zelo vplivna, odprto dostopna, strokovno pregledana mesečna revija SCI s faktorjem vpliva 8.933 (Journal Citation Reports za IF2021). Od ustanovitve marca 2018 je bil OEA indeksiran v bazah podatkov SCI, EI, DOAJ, Scopus, CA in ICI, svoj uredniški odbor pa je razširil na 36 članov iz 17 držav in regij (povprečni h-indeks 49).

Revijo izdaja Inštitut za optiko in elektroniko Kitajske akademije znanosti, njen cilj pa je zagotoviti platformo za raziskovalce, akademike, strokovnjake, praktike in študente za posredovanje in izmenjavo znanja v obliki visokokakovostnih empiričnih in teoretičnih raziskovalnih člankov, ki pokrivajo teme optike, fotonike in optoelektronike.

Za več informacij kliknite tukaj

Kontakt:
Conor Lovett
Compuscript Ltd
Pisarna: 353-614-75205

Če imate komentar, prosim Kontakt nas.

Izdajalci novic, ne 7th Wave, Inc. ali Nanotechnology Now, so izključno odgovorni za točnost vsebine.

Zaznamek: