LEDs de perovskita en tándem de alto rendimiento mediante el reciclaje de fotones entre capas

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Optoelectrónica y sus derivados
• Física del estado sólido

Sus antecedentes:

• Los diodos emisores de luz en tándem (LED) ofrecen una mayor eficiencia y vida útil al apilar varias unidades emisoras de luz en serie.
• Los materiales de perovskita son prometedores para LEDs en tándem debido a su pequeño desplazamiento de Stokes, que permite el reciclaje de fotones y la extracción de luz mejorada.
• Un desafío clave es crear estructuras en tándem que combinen efectivamente la luminancia de las unidades individuales de perovskita.

Objetivo del estudio:

• Demostrar LEDs de perovskita en tándem eficientes y estables utilizando unidades emisoras de luz procesadas en solución.
• Investigar la mejora de la luminancia y el reciclaje de fotones en estructuras de perovskita apiladas.
• Lograr métricas de alto rendimiento, incluido un bajo voltaje de encendido, una alta eficiencia cuántica externa (EQE) y una mayor estabilidad operativa.

Principales métodos:

• Fabricación de LEDs de perovskita en tándem mediante el apilamiento vertical de dos unidades emisoras de luz de perovskita procesadas en solución.
• Caracterización del rendimiento del dispositivo, incluido el voltaje de encendido, la eficiencia cuántica externa máxima (EQE), la EQE media máxima y la vida media operativa.
• Análisis de la combinación de luminancia y los efectos de reciclaje de fotones entre las capas individuales de perovskita.

Principales resultados:

• LEDs de perovskita en tándem con un voltaje de encendido bajo de 3,2 V.
• Demostró un alto pico de eficiencia cuántica externa (EQE) del 45,5%, superando la suma de las unidades individuales en un 20%.
• Se obtiene un EQE pico promedio del 40,9% y una vida media de 64 horas a una radiación de 70 W sr-1 m-2.

Conclusiones:

• La estructura en tándem desarrollada combina y mejora efectivamente la luminancia de las unidades emisoras de luz de perovskita individuales.
• El reciclaje significativo de fotones entre las capas de perovskita contribuye al rendimiento mejorado del dispositivo.
• Estos hallazgos representan un avance significativo en la tecnología LED de perovskita multicolor de alto rendimiento.