1月5日2021年

Perovskit LED从打印机出来

来自Helmholtz Zentrum Berlin(HZB)和Humboldt-UniversitätZu Berlin(Hu)的研究人员在使用喷墨印刷中首次成功地成功地生产了来自混合钙钛矿半导体材料的发光二极管(LED)。到目前为止,这只成功地使用太阳能电池,但不与LED取得成功。新开发的方法现在开辟了生产强大,明亮的LED的可能性,而且可以从这些半导体中易于和廉价地展示诸如显示器的其他电子元件。

电子标准

LED在20世纪90年代彻底改变了照明和展示技术。今天,LED灯具是照明的行业标准,越来越多地迁移来自市场的所有其他光源技术。虽然有机LED(OLED)目前仍然是显示器中的技术领导者,但具有钙钛矿结构的材料很快就可用于生产屏幕。

Perovskite不是一种新的发明,但通过喷墨印刷生产杂交钙钛矿半导体材料是革命性的。通过打印机生产有机半导体很长一段时间。甚至由半导体材料制成的太阳能电池已经从打印机中出来。但是LED在所有事情的情况下,存在问题:特别高效,明亮的杂交钙钛矿材料具有迄今为止的印刷性。

因为钙钛矿结构仅在载体材料上沉积后结晶,所以难以控制所得晶体结构的质量。“到目前为止,因此不可能从液体解决的液体解决方案生产这种半导体层,”HZB和胡锦涛联合研究小组负责人博士博士。

2020年6月,HZB现在宣布了成功:研究团队已经发现如何优化钙钛矿材料的结晶。科学家借助技巧实现了突破:“接种”表面具有特定晶体的表面。

PEROVSKITE LED的打印过程的图形表示。©Hu Berlin / Claudia Rothkirch

太阳能电池现在也从打印机中产生

近年来,HZB的科学家已经表明,可以从这种半导体化合物的溶液中印刷太阳能电池。现在,HZB和胡锦涛联合团队首次成功地在这种方式生产功能发光二极管。为此目的,研究组使用金属卤化物钙钛矿:一种材料,其在光发电中特别高的效率,但难以处理。

“挑战是使用一种引诱剂来诱导我们用打印机施加到基材的盐样前体,以快速且均匀地结晶,”列表-Kratochvil解释。该团队为此目的选择了“种子晶体”:将其自身附着到基材上的添加盐并用作钙钛矿结构的生长的支架。

显着更好的光学和电子功能

研究人员使用了这种技巧来创建具有远远高的亮度的印刷LED,并且比以前通过添加制造过程实现的电性能明显更好。然而,目前,可以使用打印机的钙钛矿可以实现的发光时期更可能是几个月或数年。但如果您考虑到第一个Perovskite LED仅限于几秒钟,则开发进度肯定是巨大的。

虽然寿命尚未足以进行商业用途,但对于List-Kratochvil,这一成功只是前往未来的微电子和光电子的中间步骤,这在他的意见中将仅基于杂交普罗夫斯库特半导体。“普遍适用的材料提供的优势,可以使用单一简单且经济效益的工艺制造任何组件,令人印象深刻,”科学家说。在HZB和HU的柏林实验室,他打算以这种方式逐步逐步生产所有相关的电子元件。 

作者:Bernadette Treple.

写下第一个评论
更多新闻
1manbext