طور الباحثون مصباح LED أبيض دافئ أحادي المكون

وفقًا لصحيفة الصين للعلوم، تعاون نائب الباحث يانغ بين من معهد داليان للكيمياء الفيزيائية التابع للأكاديمية الصينية للعلوم، والباحث ليو فنغ من جامعة شاندونغ، وآخرون، لتطوير مادة بيروفسكايت مزدوجة جديدة ذات انبعاث ضوء أبيض عالي الكفاءة، وتصنيع صمامات ثنائية باعثة للضوء (LED) ذات مكون واحد وضوء أبيض دافئ بناءً على هذه المادة. نُشرت نتائج البحث ذات الصلة مؤخرًا في مجلة Angewandte Chemie.

تمثل الإضاءة الكهربائية 15% من استهلاك الكهرباء العالمي وهي مسؤولة عن 5% من انبعاثات غازات الدفيئة العالمية. يمكن لاعتماد تقنيات إضاءة أكثر كفاءة ومنخفضة التكلفة أن يخفف من أزمات الطاقة والبيئة، ويساعد في تحقيق أهداف "الكربون المزدوج". حالياً، تعتمد الغالبية العظمى من تقنيات LED البيضاء على مصابيح LED الزرقاء لتحفيز الفوسفورات متعددة المكونات لإنتاج ضوء أبيض، مما يؤدي غالباً إلى مشاكل مثل ضعف تجسيد اللون، وانخفاض الفعالية الضوئية، وارتفاع مستويات الضوء الأزرق الضار، وطيف ضوء أبيض غير متصل. يُعد تطوير مواد ضوء أبيض أحادية المكون فعالة حلاً رئيسياً لهذه المشاكل.

في هذه الدراسة، وجد الباحثون أن مواد البيروفسكايت المزدوجة لهاليدات المعادن الخالية من الرصاص يمكن تحضيرها باستخدام طريقة المحلول منخفض الحرارة، بتكاليف إنتاج أقل.

بالإضافة إلى ذلك، وبسبب حصر هيكلها الخاص وتأثيرات الاقتران القوية بين الإلكترونات والفونونات، تتمتع مواد البيروفسكايت المزدوجة بخصائص فريدة للإكسيتونات المحاصرة ذاتياً (STE). يُظهر تألق إعادة التركيب لديها انزياح ستوكس كبيراً وانبعاث ضوئي عريض النطاق، مما يظهر خصائص انبعاث الضوء الأبيض.

نظرًا للأداء الكهروضوئي العالي وقابلية المعالجة بالمحلول الممتازة لمواد البيروفسكيت المزدوج منخفضة الأبعاد التي أعدها المعهد، يمكن تصنيع مصابيح LED ذات الضوء الأبيض الدافئ أحادية المكون بناءً على هذه المواد باستخدام طريقة محلول بسيطة. لذلك، يوفر هذا العمل أفكارًا جديدة لتصميم أجهزة الإضاءة من الجيل التالي.

معلومات الورقة البحثية ذات الصلة: https://doi.org/10.1002/ange.202213240

(نُشر أصلاً في صحيفة الصين للعلوم، 15 ديسمبر 2022، الصفحة 1، الأخبار الرئيسية)