Los materiales de perovskita son importantes para mejorar el desarrollo y el rendimiento de los diodos emisores de luz (LED).Sin embargo, existen ciertas limitaciones tecnológicas para mejorar la eficiencia, el brillo y la vida útil generales del dispositivo, y la estabilidad operativa de los LED de perovskita (PeLED) sigue siendo un desafío importante.

Investigadores de la Universidad Politécnica de Hong Kong (PolyU) han logrado un gran avance al desarrollar un 3DFAPbI3_{Sistema de material de perovskita que permite un alto brillo, eficiencia y una larga vida útil del dispositivo simultáneamente.}Prof. Li Gang, profesor titular de energías renovables Sir Sze-yuen Chung, profesor titular de tecnología de conversión de energía del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica de PolyU, junto con el becario postdoctoral Dr. Zhiqi Li, el profesor asistente de investigación Dr. Zhiwei Ren,

y el resto del equipo de investigación, han diseñado una tecnología novedosa utilizando una estrategia de modulación de la molécula de sal de amonio dependiente de la longitud de la cadena alquílica.

Aclararon las funciones de las sales de alquilamonio en la gestión de la orientación de los cristales, controlandotamaño de grano, suprimiendo la recombinación no radiativa y mejorando así el rendimiento del dispositivo.Esto representa un salto crítico hacia futuras aplicaciones y comercialización de PeLED eficientes y ultraestables con un brillo récord.

El equipo de investigación ha logrado PeLED eficientes, ultrabrillantes y estables simultáneamente, con una alta eficiencia cuántica externa de electroluminiscencia del 23,2%, un resplandor récord de 1.593 W sr.^â1metro^â2y una vida útil récord muy mejorada de 227 h (a una alta densidad de corriente de 100 mA cm^â2).Esto demuestra el mejor rendimiento para PeLED de infrarrojo cercano con accionamiento de CC en niveles de alto brillo y estabilidad.

Su investigación "Gestión de la orientación del grano y supresión de recombinación para PeLED ultraestables con brillo récord" ha sido recientementepublicadoen el diarioJoule.

El profesor Li Gang dijo: "Esta estrategia sugiere que los PeLED no son sólo dispositivos de alta eficiencia en el laboratorio, sino también candidatos prometedores para aplicaciones comerciales de iluminación y visualización de alto brillo, que compiten con los LED orgánicos y basados ​​en puntos cuánticos disponibles comercialmente".

El equipo de investigación reveló que el rendimiento de los PeLED se ve fuertemente afectado por el equilibrio entre la cristalización orientada, el control del tamaño de grano y la supresión de la recombinación no radiativa.La clave para resolver este dilema reside en ajustar lainteracción molecularentre las sales de alquilamonio de cadena larga y los núcleos de perovskita.

Los alquilamonios promueven la cristalización orientada de la película de perovskita para iluminación, mientras que la interacción molecular entre el alquilamonio y la perovskita afecta el rendimiento de los PeLED.En particular, el equipo ha utilizado con éxito la ingeniería molecular de sales de alquilamonio de cadena larga para modular la cinética de cristalización.Esta innovadora estrategia permite la producción de PeLED de infrarrojo cercano de alta eficiencia y ultrabrillo con estabilidad ultralarga, incluso bajo una gran excitación de corriente.

En el desarrollo de los LED, los PeLED presentan importantes ventajas, entre ellas la pureza del color, una gama de colores de visualización más amplia,rentabilidady procesabilidad de la solución, ofreciendo mayor flexibilidad en la producción.El descubrimiento del equipo contribuye significativamente al avance de los PeLED y su impacto tecnológico.