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अधिक कुशल और कम लागत के साथ perovskite LED

2020-12-14

विदेशी मीडिया रिपोर्टों के अनुसार, शोधकर्ताओं के नए विकसित लिथियम-टाइटेनियम-आधारित सेमीकंडक्टर-आधारित एल ई डी ने एक नया दक्षता रिकॉर्ड स्थापित किया है जो सबसे अच्छा कार्बनिक एल ई डी (ओएलईडी) प्रतिद्वंद्वियों को देता है।


           led light (2)

उच्च-अंत उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले OLEDs की तुलना में, कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय में शोधकर्ताओं द्वारा विकसित किए गए perovskite- आधारित एल ई डी निर्माण के लिए सस्ता हैं और दृश्य प्रकाश और उच्च रंग की शुद्धता के साथ निकट-अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी के माध्यम से प्रकाश का उत्सर्जन करने के लिए ट्यून किया जा सकता है।


शोधकर्ताओं ने उपर्युक्त एल ई डी में पेरोसाइट परत के अनुसंधान और डिजाइन को लगभग 100% आंतरिक चमकदार दक्षता हासिल की, जो डिस्प्ले, लाइटिंग और संचार और अगली पीढ़ी के सौर कोशिकाओं में भविष्य के अनुप्रयोगों को खोल रहा है।


उच्च-दक्षता वाले सौर कोशिकाओं को बनाने के लिए उपयोग किए जाने वाले ये पेरोसाइट सामग्री, एक दिन वाणिज्यिक सिलिकॉन सौर कोशिकाओं की जगह लेंगे। हालांकि पर्कोव्इट-आधारित एलईडी विकसित किए गए हैं, वे विद्युत ऊर्जा को प्रकाश में परिवर्तित करने में पारंपरिक OLEDs के रूप में प्रभावी नहीं हैं।


कैम्ब्रिज यूनिवर्सिटी में कैवेंडिश लेबोरेटरी के प्रोफेसर रिचर्ड फ्रेंड के नेतृत्व में एक टीम द्वारा चार साल पहले विकसित हाइब्रिड पर्कोवसाइट एलईडी, आशाजनक हैं, लेकिन क्रिस्टल संरचना में छोटे दोषों के कारण पेरोसाइट परत का नुकसान उन्हें सीमित करता है। चमकदार दक्षता। हाल ही में, एक ही समूह के कैम्ब्रिज शोधकर्ताओं और उनके सहयोगियों ने दिखाया है कि बहुलक के साथ बनाई गई पेरोसाइट समग्र परत के माध्यम से, पतली फिल्म OLED की सैद्धांतिक दक्षता सीमा के करीब, उच्च चमकदार दक्षता हासिल की जा सकती है। उनके निष्कर्ष नेचर फोटोनिक्स जर्नल में प्रकाशित किए गए थे।


कैम्ब्रिज यूनिवर्सिटी के कैवेंडिश लेबोरेटरी के डॉ। डाएवी डी, ने पेपर के सहयोगियों में से एक ने कहा: "यह पर्कोव्इट-पॉलीमर संरचना गैर-ल्यूमिनेसिसेंस हानियों को प्रभावी ढंग से समाप्त कर देती है, जो पेर्वोसाइट्स पर आधारित पहली बार है। यह प्रदर्शन डिवाइस में हासिल किया गया है। इस हाइब्रिड संरचना के साथ, हम मूल रूप से इलेक्ट्रॉनों और सकारात्मक आवेशों को पेकोव्साइट संरचना में दोषों के पुनर्संयोजन से रोक सकते हैं। "


एलईडी डिवाइस में इस्तेमाल किए जाने वाले पर्कोवसाइट-पॉलीमर मिश्रण को बल्क हेटरोस्ट्रक्चर के रूप में संदर्भित किया जाता है, यह दो-आयामी और तीन-आयामी पेरोसाइट घटकों और इन्सुलेट पॉलीमर से बनाया जाता है। जब इस तरह की बहुलक संरचनाओं पर अल्ट्राफास्ट लेज़रों का प्रभाव पड़ता है, तो ऊर्जा-वहन चार्ज जोड़े के कई जोड़े 2-डी क्षेत्र से एक सेकंड के सौवें की दर से 3-डी क्षेत्र में चले जाते हैं: एलईड में प्रयुक्त प्रारंभिक लेयरिंग पेरिटाइट संरचना। बहुत तेज है। इसके बाद, 3-डी क्षेत्र में अलग-अलग चार्ज पुनः संयोजक होते हैं और बहुत तीव्र प्रकाश उत्सर्जित करते हैं।


डि ने कहा: "क्योंकि 2-डी क्षेत्र से 3-डी क्षेत्र में ऊर्जा हस्तांतरण इतनी तेजी से होता है, और 3-डी क्षेत्र में चार्ज बहुलक के दोषों से पृथक होता है, ये तंत्र दोष उत्पन्न कर सकते हैं, जिससे प्रभावी ढंग से ऊर्जा को रोकना। नुकसान। "

पेपर के पहले लेखक, बोडान झाओ के अनुसार, इन उपकरणों की इष्टतम बाहरी क्वांटम दक्षता प्रदर्शन अनुप्रयोगों से जुड़ी वर्तमान घनत्वों में 20% से अधिक है, जो कि पर्कोव्साइट एल ई डी के लिए एक नया रिकॉर्ड बना रही है, और आज बाजार पर भी है। । सबसे अच्छे ओएलईडी में समान दक्षता मूल्य हैं। "


यद्यपि इस तरह के पर्कोवेट-आधारित एलइडी ओएलईडी की दक्षता में तुलनीय हैं, फिर भी उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में व्यापक रूप से उपयोग किए जाने पर उन्हें बेहतर स्थिरता की आवश्यकता होती है। पहले विकसित किए गए पेरोसाइट एलईडी में केवल कुछ सेकंड का जीवनकाल होता है। वर्तमान अनुसंधान के माध्यम से विकसित की गई एलइडी में लगभग 50 घंटे का आधा जीवन है, जो कि केवल चार वर्षों में प्राप्त सुधार में एक बड़ी प्रगति है, लेकिन अभी भी वाणिज्यिक अनुप्रयोगों की जीवन प्रत्याशा तक नहीं पहुंचता है, और इसलिए व्यापक औद्योगिक विकास योजना की आवश्यकता होगी । । डि ने बताया: "इस एलईडी की गिरावट तंत्र को समझना भविष्य में निरंतर सुधार की कुंजी है।"



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