Yüksek ışık verimliliği, düşük maliyet ve esnek üretim süreçleriyle öne çıkan yüksek performanslı bir malzeme olan perovskit, uzun süredir temel bir sorunla karşı karşıyaydı: Işık emisyonundan sorumlu yük taşıyıcıları olan elektronların ve deliklerin verimsiz yeniden birleşimi.

Yeni malzeme ile artan parlaklık ve uzun ömür

Ancak şimdi, Çinli bilim insanları bu konuda önemli bir ilerleme kaydettiklerini duyurdu. Çin’in Hefei kentinde bulunan Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nden Profesör Xiao Zhengguo’nun liderliğindeki ekip, daha büyük kristal tanecikleri ve iyileştirilmiş ısı direncine sahip tamamen inorganik perovskit filmler üretmek için yeni bir yöntem geliştirdi ve daha dayanıklı ve verimli perovskit LED'lerin önünü açtı.

Bu yenilik, LED’lerin parlaklığını 1,16 milyon nit seviyesine çıkarırken, kullanım ömrünü 180.000 saatin üzerine taşıdı. Bu gelişme, uzun süredir perovskite LED’lerin karşılaştığı verimlilik ve dayanıklılık problemini çözüyor. Aynı zamanda bu LED’leri ileri düzey ekran teknolojileri ve aşırı parlak aydınlatma çözümleri için uygun hale getiriyor.

Daha önceki çalışmalarda, ışık verimliliğini artırmak için ultra küçük nano parçacıklar veya çok ince katmanlar oluşturmaya odaklanılıyordu. Ancak bu yöntemlerle üretilen LED’ler, düşük parlaklık seviyelerinde kalıyor ve sadece birkaç saatlik ömre sahip oluyordu. Bu da onların ticari ürünlerde kullanılmasını imkansız hale getiriyordu.

Xiao’nun ekibi ise bu klasik yaklaşımları terk ederek yepyeni bir yöntem benimsedi. Perovskite bileşimine özel seçilmiş bazı maddeler ekleyip ardından malzemeyi yüksek sıcaklıkta tavlama işlemine tabi tuttular. Böylece, kristal taneleri oldukça büyük, kusur oranı ise oldukça düşük yeni bir film elde ettiler.

Ayrıca Bkz.HKC, dünyanın ilk 800 Hz oyuncu monitörünü duyurdu

Profesör Xiao, yeni geliştirilen perovskite malzemenin iç yapısındaki bu düzenliliğin, LED’lerin hem parlaklığını hem de kararlılığını ciddi şekilde artırdığını belirtiyor. Ekip, bu LED’lerin ışık verimliliğini %22’nin üzerine çıkararak, mevcut ticari ekran teknolojileriyle yarışabilecek seviyeye ulaştığını söylüyor.

Günümüzde yaygın olan OLED ve LED ekranlarla kıyaslandığında, yeni perovskite LED, 1 milyon nitten fazla bir parlaklık sunabiliyor. Bu seviyedeki bir parlaklık, özellikle dış mekan ekranları ya da özel aydınlatma sistemleri gibi yüksek görünürlük gerektiren uygulamalar için oldukça uygun.

Ayrıca, bu LED'ler 100 nit gibi standart bir parlaklık düzeyinde çalıştırıldığında teorik olarak 200.000 saate kadar ömür sunabiliyor. Bu da ticari ürünlerde aranan dayanıklılık kriterlerini fazlasıyla karşılıyor.