Diodos emisores de luz de perovskita con una eficiencia cuántica externa superior al 20%

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Optoelectrónica y sus derivados
• Física de los semiconductores

Sus antecedentes:

• Las perovskitas de haluro metálico son semiconductores procesables en solución prometedores para la optoelectrónica.
• Los LED de perovskita actuales están por detrás de los LED orgánicos y cuánticos en eficiencia cuántica externa (EQE).
• Los LED existentes de perovskita verde y roja muestran EQE de aproximadamente el 14% y el 12%, respectivamente.

Objetivo del estudio:

• Superar el hito del 20% de eficiencia cuántica externa (EQE, por sus siglas en inglés) para los LED de perovskita que emiten luz visible.
• Desarrollar una estrategia para gestionar la distribución de la composición para mejorar la luminiscencia y la inyección de carga.
• Avanzar en la aplicación práctica de los LED de perovskita en las pantallas y la iluminación.

Principales métodos:

• Se creó una nueva estructura de cuasicorazón / cáscara mezclando perovskita CsPbBr3 con un aditivo MABr.
• La cristalización secuencial, impulsada por diferentes solubilidades, formó la estructura CsPbBr3 / MABr.
• La cubierta de MABr pasiva los defectos no radiactivos y la capa de tapa asegura una inyección de carga equilibrada.

Principales resultados:

• Logró una eficiencia cuántica externa récord (EQE) del 20,3% para los LED de perovskita que emiten luz visible.
• Se ha demostrado una mejora simultánea de la eficiencia cuántica de la fotoluminiscencia y de la inyección de carga.
• El caparazón de MABr pasivaba efectivamente los defectos no radiactivos en los cristales de CsPbBr3.

Conclusiones:

• La estrategia de LED de perovskita desarrollada aumenta significativamente el rendimiento, superando el 20% de EQE.
• Este avance aborda las limitaciones clave en la tecnología LED de perovskita.
• Los hallazgos representan un paso importante hacia la comercialización de LED de perovskita para aplicaciones de iluminación y visualización.