Nedavno je istraživačka skupina profesora Xiao Zhengguoa sa Škole za fiziku Sveučilišta znanosti i tehnologije Kine, Ključnog laboratorija za fiziku jakih spojnih kvantnih materijala Kineske akademije znanosti i Nacionalnog istraživačkog centra za mikroskalarne znanosti Hefei postigla važan napredak u području opsežne pripreme perovskitnih LED dioda.
Istraživački tim koristio je metodu squeegeeja potpomognutu zračnim nožem za pripremu visokoučinkovite perovskite LED-a na velikom području, što je važan korak prema komercijalnoj primjeni perovskite LED rasvjete. Povezani rezultati nazvani su "Velike površine i učinkovite perovskite svjetleće diode putem niskotemperaturnog premaza noža" i objavljeni su u časopisu Nature Communications 8. siječnja.
Metalne halidne perovskite LED diode postale su nova generacija LED uređaja zbog svojih prednosti kao što su širok raspon boja, jednostavno podešavanje razmaka u pojasu, uska svjetlina pola vršne širine i jednostavnost pripreme. U 2014. godini prvi put je objavljeno da perovskite LED diode koje emitiraju svjetlost na sobnoj temperaturi imaju vanjsku kvantnu učinkovitost (EQE) manju od 1%. U samo nekoliko godina EQE perovskite LED dioda premašio je 20%, što je blizu komercijalnih organskih LED dioda ( Razina OLED-a) pokazala je široke izglede za primjenu u području rasvjete i prikaza.
Međutim, trenutne visokoučinkovite perovskite LED diode proizvode se na temelju metode premazivanja centrifuge, a površina uređaja je vrlo mala (po redoslijedu mm2), koja ne može zadovoljiti potrebe komercijalne rasvjete velikog prostora. Metoda premazivanja oštrice je metoda koja se temelji na metodi rješenja za pripremu filmova velikog područja, ali proces kristalizacije perovskite filma pripremljenog metodom premazivanja oštrice nije lako kontrolirati. EQE pripremljene perovskite LED je samo 1,1%. Područje uređaja je samo 9mm2.
Kao odgovor na gore navedene probleme, istraživačka skupina Xiao Zhengguo uzela je organsko-anorganski hibrid perovskite CH3NH3PbI3 kao istraživački objekt. Smanjenjem koncentracije perovskitnog prekursora uveden je 4-fluorobenzilamin i kombiniran s metodama potpomognutim zračnim nožem kako bi se proces kristalizacije filma Formira više nukleacijskih mjesta u mediju, čime se priprema ujednačen i gust perovskitni polikristalni film s površinskom hrapavošću od samo 0,8nm.
Perovskite film velikog područja (6cm×9cm) pripremljen metodom premazivanja nožem pokazuje izvrsnu ujednačenost u smislu debljine, hrapavosti površine, prinosa fluorescencije i vijeka trajanja fluorescencije. EQE perovskite LED uređaja pripremljen metodom premazivanja nožem iznosi čak 16,1% (0,04 cm2) i 12,7% (1cm2). Super veliko područje (28cm2) perovskite LED emitira vrlo ujednačeno crveno svjetlo pri radu.
U isto vrijeme, istraživačka skupina također je koristila metodu premazivanja ogrebotina za pripremu fleksibilne perovskite LED na bazi PEN / ITO podloge, koja je postavila temelje za pripremu fleksibilnih optoelektroničkih uređaja velikog prostora. Navedeni rad u potpunosti pokazuje izvedivost pripreme velikih, visokoučinkovitih perovskitnih LED dioda metodom squeegee i veliku mogućnost primjene na komercijalnu LED rasvjetu.
Profesor Xiao Zhengguo s Odjela za fiziku Sveučilišta znanosti i tehnologije Kine odgovarajući je autor rada. Doktorandi Chu Shenglong i Chen Wenjing s Odjela za fiziku i magistar fang Zhibin prvi su autori rada. Ovo istraživanje financirali su Nacionalna zaklada za prirodne znanosti Kine, Organizacijski odjel Središnjeg odbora Komunističke partije Kine i Sveučilište znanosti i tehnologije Kine. (Izvor: China University of Science and Technology News Network)
