L’Université chinoise des sciences et de la technologie prépare une LED Perovskite à grande surface et à haut rendement

- Jan 31, 2021-

L’Université chinoise des sciences et de la technologie prépare une LED perovskite à grande surface et à haut rendement


Récemment, le groupe de recherche du professeur Xiao Zhengguo de l’École de physique de l’Université des sciences et de la technologie de Chine, le Laboratoire clé de physique des matériaux quantiques à couplage fort de l’Académie chinoise des sciences et le Hefei National Research Center for Microscale Material Science ont fait d’importants progrès dans le domaine de la préparation à grande échelle des LED perovskite.

 

L’équipe de recherche a utilisé une méthode de raclette assistée par un couteau à air pour préparer une LED perovskite à grande surface et à haut rendement, ce qui est une étape importante vers l’application commerciale de l’éclairage LED perovskite. Les résultats connexes ont été intitulés « Diodes électroluminescentes perovskite de grande surface et efficaces par revêtement de lame à basse température » et ont été publiés dans la revue Nature Communications le 8 janvier.


Les LED en perovskite d’halide en métal sont devenues une nouvelle génération d’appareils LED en raison de leurs avantages tels que la gamme de couleurs large, l’ajustement facile de l’écart de bande, la largeur lumineuse étroite de demi-crête, et la facilité de préparation. En 2014, il a été signalé pour la première fois que les LED perovskite émettant de la lumière à température ambiante ont une efficacité quantique externe (EQE) inférieure à 1 %. En quelques années, l’EQE des LED perovskite a dépassé les 20%, ce qui est proche des LED biologiques commerciales (Le niveau d’OLED) a montré de larges perspectives d’application dans le domaine de l’éclairage et de l’affichage.


Cependant, les LED perovskite à haut rendement actuel sont toutes préparées en fonction de la méthode de revêtement de spin, et la surface de l’appareil est très petite (de l’ordre de mm2), qui ne peut pas répondre aux besoins de l’éclairage commercial de grande surface. La méthode de revêtement de lame est une méthode basée sur la méthode de solution pour préparer des films minces de grande surface, mais le processus de cristallisation du film perovskite préparé par la méthode de revêtement de lame n’est pas facile à contrôler. L’EQE de la LED perovskite préparée n’est que de 1,1%. La zone de l’appareil est également seulement 9mm2.


En réponse aux problèmes ci-dessus, le groupe de recherche de Xiao Zhengguo a pris l’hybride organique inorganique perovskite CH3NH3PbI3 comme objet de recherche. En réduisant la concentration du précurseur de perovskite, 4-fluorobenzylamine a été introduit et combiné avec des méthodes assistées par couteau à air pour faire le processus de cristallisation du film Plus de sites de nucléation sont formés dans le milieu, préparant ainsi un uniforme et dense film polycrystallin perovskite avec une rugosité de surface de seulement 0,8nm.


Le film perovskite de grande surface (6cm×9cm) préparé par la méthode de revêtement de couteau montre une excellente uniformité en termes d’épaisseur, de rugosité de surface, de rendement de fluorescence, et de durée de vie de fluorescence. L’EQE des dispositifs led perovskite préparés par la méthode de revêtement de couteau est aussi haut que 16.1% (0.04cm2) et 12.7% (1cm2). La grande surface (28cm2) perovskite LED émet une lumière rouge très uniforme lors du travail.


Dans le même temps, le groupe de recherche a également préparé des LED perovskite flexibles basées sur des substrats PEN/ITO par revêtement à raclette, jetant les bases de la préparation d’appareils optoélectroniques flexibles de grande surface. Les travaux ci-dessus démontrent pleinement la faisabilité de préparer des LED perovskite de grande surface et à haut rendement par la méthode de raclette et la grande perspective de l’appliquer à l’éclairage led commercial.

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