Исследователи из Принстона улучшили характеристики перовскитных светодиодов за счет управления тепловым рассеянием

Перовскитовый светодиод обещает более высокое качество цвета и простоту производства, поэтому он считается революционным решением для светодиодных приложений. Однако известно, что он не работает при воздействии электрического тока, обычно необходимого для практического использования. Исследовательская группа из Принстонского университета продемонстрировала улучшение стабильности и производительности перовскитных светодиодов за счет лучшего управления тепловыделением.

(Фото Самира А. Хана / Fotobuddy; источник изображения: Princeton)

Исследование, опубликованное в Advanced Materials, называется «Управление температурой позволяет использовать яркие и стабильные перовскитовые светоизлучающие диоды». Исследователи определили несколько методов, которые уменьшают накопление тепла внутри материала, что увеличивает его срок службы в десять раз. Когда исследователи предотвратили перегрев устройства, они смогли подать в него достаточно тока, чтобы свет был в сотни раз более интенсивным, чем обычный дисплей мобильного телефона. Интенсивность, измеряемая в ваттах на квадратный метр, отражает реальное количество света, исходящего от устройства, на которое не влияют ни человеческие глаза, ни цвет света. Раньше такой уровень тока приводил к отказу светодиода.

Нововведение устанавливает новый рекорд яркости и расширяет границы возможного для материала, улучшая хорошо зарекомендовавшие себя свойства перовскитных светодиодов и позволяя использовать эти характеристики практически.

«Мы впервые показали, что тепло является основным узким местом для этих материалов, работающих при высоких токах», – сказал Барри Рэнд, руководитель исследования. «Это означает, что материал можно использовать для яркого света и дисплеев, что никогда не считалось возможным».

Чтобы сдержать накопление джоулева тепла внутри устройства, исследователи разработали состав материала в устройстве, чтобы сделать его более электропроводным и, следовательно, выделять меньше тепла во время работы. Они сделали устройства более узкими, чем обычно, и добавили радиаторы или компоненты, которые отводят тепло от чувствительных электрических компонентов, что помогает рассеивать тепло.

После того, как эти ключевые элементы были на месте, они использовали тактику, чтобы постоянно «пульсировать» устройство или быстро включать и выключать его, так быстро, что человеческий глаз не мог видеть мерцания, но достаточно времени, чтобы устройство восстановилось и остыло. . За счет сокращения времени, в течение которого устройство было фактически включено, исследователи добились повышения эффективности и смогли проработать устройство дольше, чем когда-либо сообщалось. Рэнд описывает эту работу как практическое руководство по эксплуатации перовскитных светодиодов при высокой плотности мощности, необходимой для освещения и ярких дисплеев.

(Оригинальное содержание: Молли А. Зельцер, Принстонский университет; отредактировано LEDinside)