林克平大学 瑞典林克平大学的研究人员已经开发出基于卤化物钙钛矿的高效蓝光发光二极管
功劳:托尔犹豫不决 瑞典林克平大学的研究人员已经开发出基于卤化物钙钛矿的高效蓝光发光二极管
“我们对这一突破感到非常兴奋,”林克平大学教授高枫说
新的发光二极管可能会为廉价和节能的照明开辟道路
照明约占全球耗电量的20%,如果所有光源都由发光二极管组成,这个数字可能会降低到5%
然而,目前使用的蓝白发光二极管需要复杂的制造方法并且价格昂贵,这使得实现全球过渡更加困难
对于照明和基于发光二极管的显示器来说,由卤化物钙钛矿制成的发光二极管可能是一种更便宜、更环保的选择
钙钛矿是由立方晶体结构定义的一族半导体材料
它们具有良好的发光性能并且易于制造
使用来自卤素基团的元素,I
e
氟、氯、溴和碘,钙钛矿可被赋予取决于晶体化学组成的性质
绿色和红色的发光二极管已经用钙钛矿制造出来了,但是到目前为止还缺少一种颜色,蓝色,这使得白光成为不可能
“蓝光是将发光钙钛矿带至实际应用的关键
我们最近的突破是前进道路上的一步,”林克平大学物理、化学和生物系教授高枫说
瑞典林克平大学物理、化学和生物系博士后徐伟栋是基于卤化物钙钛矿开发高效蓝光发光二极管的研究小组成员之一 高枫的研究小组与隆德、英国、德国、中国和丹麦的同事合作,已经成功制造出在451-490纳米波长范围内稳定发光的卤化物钙钛矿——相当于深蓝色到天蓝色
马克斯·卡尔松是林克平大学的博士生,也是这篇发表在《自然通讯》上的文章的第一作者
他说: 通过简单的合金化,金属卤化物钙钛矿很容易在整个可见光谱范围内进行颜色调节
不幸的是,一个蓝色的发光二极管在运行过程中变成绿色
我们已经发现了一种方法,通过在产生钙钛矿时控制薄膜结晶动力学来防止这种颜色偏移
这些发现为稳定的钙钛矿合金铺平了道路,不仅适用于发光二极管,也适用于太阳能电池
" 在钙钛矿中产生蓝光的挑战是它需要含有大量氯化物的化学成分,这使得钙钛矿不稳定
蓝色钙钛矿型发光二极管以前是用所谓的“量子限制技术”制造的,这种技术使低强度发光二极管效率很低
然而,在“蒸汽辅助结晶技术”的帮助下,可以产生具有所需氯化物含量的稳定钙钛矿
“此外,林科平大学的研究人员已经实现了蓝色钙钛矿型发光二极管高达11%的能效
“我们已经表明,基于卤化物钙钛矿的蓝色发光二极管在宽光谱范围内既高效又稳定,无需使用量子限制
林雪平大学博士后徐伟栋说:“我们已经成功制造出迄今为止最高效的蓝色钙钛矿型发光二极管。”
基于卤化物钙钛矿的蓝色发光二极管
功劳:托尔犹豫不决 钙钛矿科学是一个相对较新的研究领域,引起了国际上的极大兴趣,因为它为开发廉价高效的材料提供了巨大的潜力
然而,高枫很快指出,他们所做的工作是基础研究,应用在未来还有一段路要走
“钙钛矿发光二极管是一种年轻的技术,在它们出现之前还有一段路要走
目前,蓝色发光二极管的寿命短和性能差是钙钛矿发光二极管在开始与现有技术如基于有机和无机半导体的发光二极管竞争之前的主要障碍
高枫说:“我们将继续努力,使太阳能电池板能够与其他技术相媲美。”
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