Công nghệ nano hiện nay - Thông cáo báo chí: Thiết kế mới lạ Pin điện hóa Perovskite để phát xạ và phát hiện ánh sáng

Được xuất bản lại bởi Plato

Người theo dõi: 0

Trang Chủ > Ấn Bản > Tế bào điện hóa perovskite có thiết kế mới để phát xạ và phát hiện ánh sáng

TÍN DỤNG Tế bào điện hóa tích hợp Perovskite Silicon chức năng kép OEA

TÍN DỤNG Tế bào điện hóa tích hợp Perovskite Silicon chức năng kép
OAS

Tóm tắt:
Một ấn phẩm mới của Opto-Electronic Advances, 10.29026/oea.2023.220154 thảo luận về thiết kế mới của pin điện hóa perovskite để phát xạ và phát hiện ánh sáng.

Tế bào điện hóa perovskite thiết kế mới lạ để phát xạ ánh sáng và phát hiện ánh sáng

Tứ Xuyên, Trung Quốc | Đăng ngày 12 tháng 2023 năm XNUMX

Mặc dù các thiết bị phát sáng perovskite halogenua thể hiện các đặc tính đặc biệt như hiệu suất cao, độ tinh khiết màu cao và gam màu rộng, nhưng sự tích hợp công nghiệp của chúng thường gặp phải sự phức tạp về công nghệ trong cấu trúc đa lớp của thiết bị cùng với độ ổn định kém do nhiệt gây ra khi vận hành. Tế bào điện hóa phát sáng perovskite Halide là một loại thiết bị quang điện tử perovskite mới, khác với điốt phát sáng perovskite bởi kiến trúc đơn lớp đơn giản. Báo cáo trong bài báo cho biết tế bào điện hóa phát sáng perovskite bao gồm một chất nền silicon, lớp perovskite tổng hợp đơn đa chức năng (hỗn hợp các vi tinh thể halogenua perovskite, ma trận hỗ trợ polymer và các ion di động bổ sung) và phần tiếp xúc trên cùng của màng ống nano carbon đơn vách trong suốt. . Do tính dẫn nhiệt tốt của silicon, thiết bị có khả năng chịu nhiệt thấp hơn 40% trong quá trình hoạt động so với chất nền ITO/thủy tinh thông thường. Hơn nữa, khi áp dụng độ lệch dương cho thiết bị, nó sẽ mang lại độ chói hơn 7000 cd/m2 ở bước sóng 523 nm (màu xanh lục). Khi áp dụng độ lệch âm cho thiết bị, nó hoạt động như một bộ tách sóng quang với độ nhạy lên tới 0.75 A/W (đối với bước sóng ở vùng màu xanh lam hoặc vùng UV), khả năng phát hiện cụ thể là 8.56∙1011 Jones và dải động tuyến tính là 48 dB. Tiềm năng công nghệ của một thiết bị như vậy được chứng minh bằng việc trình diễn màn hình chỉ báo 24 pixel cũng như thu nhỏ thiết bị thành công bằng cách tạo ra hình ảnh phát quang điện với các đặc điểm nhỏ nhất dưới 50 μm.

Các tế bào điện hóa phát sáng perovskite là một giải pháp thay thế khả thi cho các điốt phát sáng được nghiên cứu bằng vật liệu perovskite thông thường. Các tế bào điện hóa phát sáng perovskite không chỉ ngụ ý có kiến trúc và thiết kế đơn giản hơn nhiều với một lớp chức năng duy nhất thay thế nhiều lớp hoạt động, tách điện tích và vận chuyển của điốt phát sáng perovskite, mà cả các tế bào điện hóa phát sáng perovskite cũng có thể sở hữu tất cả Các đặc tính đặc biệt của đèn LED, chẳng hạn như hiệu suất cao, độ tinh khiết màu cao và gam màu rộng. Lý do tại sao các tế bào điện hóa phát sáng perovskite có khả năng làm được điều đó - hoàn toàn khác với nguyên lý hoạt động của đèn LED: khi áp điện vào thiết bị, các ion dương và âm di động bên trong lớp perovskite sẽ di chuyển linh hoạt về phía các điện cực tương ứng tạo thành một cấu trúc chốt bên trong lớp perovskite, cho phép tái hợp electron-lỗ trống hiệu quả với sự phát xạ photon! Nghiên cứu toàn diện về các phương án dự phòng khác nhau cho công nghệ LED thông thường là nguồn có giá trị giúp đa dạng hóa các cơ hội công nghiệp.

Thiết bị được báo cáo thể hiện các đặc tính phát sáng và phát hiện ánh sáng đặc biệt (“chức năng kép”) cùng với độ bền sưởi ấm khi hoạt động được nâng cao. Điều này có thể thực hiện được nhờ việc sử dụng chất nền silicon trong thiết kế tế bào điện hóa phát sáng perovskite. Vật liệu silicon là một trong những bước đệm của công nghệ CMOS – công nghệ bán dẫn oxit kim loại bổ sung – công nghệ được sử dụng trong sản xuất tất cả các chip bán dẫn, màn hình, v.v. Sự tích hợp của một vật liệu mới nổi như vật liệu perovskite với silicon mang lại cho cộng đồng R&D một cộng đồng R&D tiến gần hơn tới việc thu được pin điện hóa phát sáng perovskite công nghiệp.

Cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, lợi ích bối cảnh rộng hơn của thiết kế thiết bị được báo cáo – là điện cực trong suốt không có ITO dựa trên các ống nano carbon đơn vách. ITO – Indium-Tin Oxide- là vật liệu dẫn điện trong suốt được sử dụng rộng rãi trong quang điện và quang điện tử perovskite. Indi là một nguyên tố đang cạn kiệt và do đó, việc thay thế ITO bằng các vật liệu khác dựa trên các nguyên tố có nhiều trong đất sẽ giúp giải quyết tình trạng thiếu hụt indi trong ngành.

# # # # # #

Dự án hiện tại là kết quả của sự hợp tác chặt chẽ giữa Đại học Alferov và Đại học ITMO, cả hai đều đặt tại St.Petersburg (Nga). Mục đích của nhóm nghiên cứu của Giáo sư Ivan Mukhin (Phòng thí nghiệm Nguồn năng lượng tái tạo) từ Đại học Alferov là mở rộng tầm nhìn của chất bán dẫn thông thường (chất bán dẫn nhóm Si và III-V), điện tử và quang điện tử với các thiết kế thiết bị cải tiến (điện tử linh hoạt và có thể co giãn) và với những ý tưởng độc đáo trong tổng hợp và sản xuất vật liệu (tận dụng các cấu trúc có chiều thấp như dây nano bán dẫn). Nhóm nghiên cứu của Giáo sư Sergey Makarov (Phòng thí nghiệm Quang tử nano và Quang điện tử lai) từ Đại học ITMO không chỉ tập trung vào nghiên cứu cơ bản trong lĩnh vực quang tử halogenua perovskite và quang học phi tuyến tính mà còn nỗ lực rất lớn trong việc phát triển quang điện và quang điện tử thiết bị perovskite, cải thiện tính ổn định và hội nhập công nghiệp của chúng.

####

Giới thiệu về Công ty TNHH Compuscript
Opto-Electronic Advances (OEA) là tạp chí SCI hàng tháng có tác động cao, truy cập mở, được bình duyệt ngang hàng với hệ số tác động là 8.933 (Báo cáo trích dẫn tạp chí cho IF2021). Kể từ khi ra mắt vào tháng 2018 năm 36, OEA đã được lập chỉ mục trong cơ sở dữ liệu SCI, EI, DOAJ, Scopus, CA và ICI theo thời gian và mở rộng Ban biên tập lên 17 thành viên từ 49 quốc gia và khu vực (chỉ số h trung bình XNUMX).

Tạp chí được xuất bản bởi Viện Quang học và Điện tử, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, nhằm cung cấp một nền tảng cho các nhà nghiên cứu, học giả, chuyên gia, học viên và sinh viên để truyền đạt và chia sẻ kiến thức dưới dạng các bài nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm chất lượng cao bao gồm các chủ đề về quang học, quang tử và quang điện tử.

Để biết thêm thông tin, xin vui lòng bấm vào tại đây

Liên hệ:
Conor Lovett
Công ty TNHH Compuscript
Văn phòng: 353-614-75205

Nếu bạn có một bình luận, xin vui lòng Liên hệ chúng tôi.

Các tổ chức phát hành tin tức, không phải 7th Wave, Inc. hay Nanotech Now, chỉ chịu trách nhiệm về tính chính xác của nội dung.

Bookmark: