Físicos de la Universidad de Toledo en EE.UU han logrado desarrollar un material único que produce luz blanca de forma directa y sin utilizar fósforos. El material se trata de una perovskita completamente inorgánica y sin plomo que permite la producción de luz blanca de alta eficiencia.
“Debido a su alta eficiencia, este nuevo material puede potencialmente reemplazar los fósforos actuales utilizados en las luces LED – eliminando ese matiz de tono azul característico – y ahorrar energía”, declaró el Dr. Yanfa Yan, profesor de física en UT. “Se necesita una mayor investigación antes de poder aplicarse a productos de consumo, pero la capacidad de mejorar el color de la luz que emiten las actuales bombillas LED y su capacidad de ahorro energético es un paso positivo para hacer que el futuro sea más respetuoso con el medioambiente”.
Las perovskitas de halogenuros metálicos han avanzado rápidamente en el campo de los dispositivos optoelectrónicos debido a su excepcional tolerancia a defectos, el procesamiento de soluciones a bajo coste y una emisión en todo el espectro visible. Sin embargo, estas sobresalientes propiedades de emisión se ven oscurecidas por la presencia de plomo en los materiales que la conforman, así como una baja estabilidad. El nuevo material desarrollo por los físicos de la Universidad de Toledo, se trata de una doble perovskita sin plomo que muestra una emisión de luz blanca eficiente y estable a través de excitones auto atrapados que se originan a partir de la distorsión Jahn-Teller del octaedro AgCl6 en estado de excitación. Gracias a la unión de cationes de sodio al Cs2AgInCl6, se consigue un aumento de eficiencia de fotoluminiscencia en tres órdenes de magnitud en comparación con el Cs2AgInCl6 puro.
“Juntos, el cesio, la plata, el indio y el cloro emiten luz blanca, pero la eficiencia es muy baja y no se pueden utilizar. Cuando incorporamos sodio, la eficiencia aumenta drásticamente. Sin embargo cuando la concentración de socio supera el 40%, se producen efectos secundarios y la eficiencia de emisión de luz blanca comienza a caer por debajo del 86%”, explica Yan. “Esta perovskita completamente inorgánica sin plomo no solo emite una luz blanca cálida estable y eficiente, ideal para la iluminación en estado sólido, sino que también se trata de un ejemplo alentador de cómo las perovskitas sin plomo podrían mostrar un rendimiento realmente excepcional “.
Los autores de la investigación, publicada recientemente en la revista científica NATURE, están convencidos que estos nuevos hallazgos estimulará la búsqueda de nuevos diodos emisores de luz blanco basados en un solo emisor que permitan abrir nuevas fronteras en el campo de la iluminación LED.
