La fabricación a gran escala de LEDs de perovskita (PeLED), mediante técnicas de producción en masa, ha atraído una gran atención durante los últimos años debido a sus posibles aplicaciones en iluminación. Estos PeLED de haluro metálico pueden alcanzar una alta luminancia a bajo voltaje debido a su alta conductividad eléctrica, lo que los hace ideales para el desarrollo de la próxima generación de iluminación de bajo consumo.
Se han hecho varios avances en las emisiones rojas/infrarrojas y verdes, consiguiendo una eficiencia cuántica externa (EQE) de estos PeLEDs realmente elevada. Sin embargo, aún es muy difícil desarrollar un PeLED azul/azul-cielo de gran superficie, con elevado EQE. Esto se debe a que el proceso de cristalización de la película de perovskita azul/cielo-azul es difícil de controlar, lo que da lugar a una mala calidad de la película. Esta es una barrera clave para el uso de los PeLED en iluminación, ya que este color azul es fundamental para la generación de luz blanca.
El grupo de investigación dirigido por el profesor XIAO Zhengguo, de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China (USTC), ha logrado fabricar diodos emisores de luz de perovskita (PeLEDs) de gran superficie y eficiencia, mediante el recubrimiento de una solución de perovskita sobresaturada. Los resultados de la investigación fueron publicados recientemente en Advanced Materials.
Los investigadores ajustaron la composición de la perovskita en CsPb(Br0,84Cl0,16)3 basándose en su anterior técnica de recubrimiento de láminas de perovskita para los PeLED rojos. Añadieron aditivos adicionales de amina de haluro para limitar el crecimiento de los granos de perovskita y pasivar las trampas, para conseguir la emisión azul cielo.
Mientras tanto, sustituyeron parcialmente el dimetilsulfóxido (DMSO) por dimetilformamida (DMF) para obtener una solución precursora de perovskita más volátil y sobresaturada. El núcleo de cristal de perovskita se precipitará directamente desde el interior de la solución sobresaturada en el proceso de recubrimiento de la lámina, lo que puede aumentar eficazmente la densidad del núcleo y acelerar el proceso de nucleación, cristalización y formación de la película, para preparar películas de perovskita uniformes con granos pequeños.
Los resultados obtenidos, publicados recientemente en Advanced Materials, muestran como el EQE de los PeLEDs azul/azul-cielo preparados por este método alcanzó el 10,3%, y la uniformidad de la luminiscencia y el brillo en un área de 28cm2 de los PeLEDs son ambos muy buenos. Este trabajo representa un paso muy importante para la aplicación comercial de la iluminación PeLED.
Créditos imagen: CHU Shenglong et.al
