美研究人员采用钙钛矿制备LED成本更低、亮度更高

作者:led灯条 来源:未知 发布时间:2020-06-04 10:38

佛罗里达州立大学的研究小组开发了一种新型的发光二极管,使用有机-无机混合材料,可以制造更便宜、更亮的灯和显示器。

物理助理韩伟高和化学工程助理吴彼马正在用一种叫做有机金属卤化物钙钛矿的材料制造高性能发光二极管。他们在《先辈材料》杂志上发表了研究结果。

左:高;右图:马

“早期的工作发现钙钛矿可能是一种很有前途的材料,用于发光二极管建设,”高韩伟说。“然而,它的展示还没有达到它的全部潜力。我们认为还有显著改进的空间。”

过去,其他研究人员测试过钙钛矿来制造发光二极管,但是他们无法制造稀有高效的发光二极管。高和马认为,如果配方调整得当,有机-无机夹杂物可以使发光二极管显示更好。

“当我们想到这种材料,我们知道它应该有一个更好的显示,”马吴彼说。“我们提出了新的方法来解决链接中的一些问题,从而构建高性能的发光二极管。”

经过数月的实验,通过合成化学来微调材料功能和设备工程,以控制器件结构,他们最终制造出了比预期更高的高性能发光二极管。这种材料特别刺眼。

测量后,在12 v的驱动电压下,发光强度约为每平方米10,000坎德拉。每次,就计算机屏幕而言,发光强度约为每平方米400坎德拉的发光二极管足够亮。

高说:“这种非凡的亮度在很大程度上取决于用这种轮廓处理的高结晶纳米材料固有的高发光效率。”。

这种材料的生产既快又简单。在实验室里,高和马可以在大约一个小时内制造出这种材料,而一个完整的装置可以在大约半天内制造和测试出来。

此外,尽管裸露的夹杂物钙钛矿在潮湿空气中不发生变化,但纳米结构钙钛矿由于其特殊设计的外观化学性质而具有良好的不变性。这种化学完整性大大降低了制造这种新型发光二极管的要求,并且将对未来的成本效益生产大有裨益。

这项研究对于提高发光二极管技术至关重要,它正迅速成为降低功耗的一个渠道。尽管市场上已经销售了各种各样的发光二极管照明产品,但是由于与材料和质量相关的成本问题,发光二极管照明的普及是缓慢的。

然而,发光二极管灯节能是一个不争的事实。根据美国能源署,室内发光二极管照明比普通白炽灯节能至少75%。

“如果你能制造一个低成本、高性能的发光二极管,每个人都会选择它,”马比武说。“对于工业来说,我们的方法有很大的优势,因为它可以通过以非常经济的方式处理地球上的厚物质来构建。”

他们的合作伙伴还包括工业和制造工程助理于志斌(专门从事发光二极管技术研究)和化学助理肯尼斯汉森(目前仍是该论文的合著者)。

“高、马和肯尼斯汉森都是能源和原材料战略就业项目的11名新成员,”研究部副主任罗斯艾灵顿说。"今天的工作以及其他最新出版物表明,预期的协同作用正在实现。"

除了高和马,参与实验的佛罗里达州立大学的其他研究人员还包括汉森、博士后研究助理易川玲和,以及研究生于田、和杰米王。(汇编:莱迪内/妮可)

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