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페로브스카이트 LED의 외부양자효율 20.7% 달성, 세계기록 경신
  • 등록일2018.10.17
  • 조회수421


최근 중국과학원 황웨이(黄维) 원사와 난징(南京)공업대학 왕젠푸(王建浦) 교수팀은 공동으로 페로브스카이트(perovskite) 발광다이오드(LED)의 외부양자효율(External quantum efficiency)을 국제 동종업계 수준의 약 1.5배인 20.7%에 도달시켰다. 해당 성과는 최근 국제학술지 "Nature"에 게재되었다.

기존 평면구조 LED 특히 유기발광다이오드(OLED)는 발광 효율이 낮다. 출광률을 높이기 위해 일반적으로 광추출 기술을 사용하는데 동 기술은 원가가 높고 제조공법이 복잡하다. 또한 LED의 발광 스펙트럼 및 출광 방향을 변화시킬 수 있어 발광효율에 영향을 미친다.

페로브스카이트는 발전뿐만 아니라 발광도 할 수 있는 재료로서 제조원가가 낮고 형광양자효율 및 색순도가 높으며 색깔 조절이 가능한 등 특성을 보유한다. 평평하고 피복율이 높으며 뚜렷한 공동이 존재하지 않는 페로브스카이트 박막을 제조하는 것은 고효율 발광장치를 구현하는 핵심이다. 연구팀은 저온 용액법으로 페로브스카이트 발광층을 설계하는 새로운 아이디어를 제안하였다.

연구팀은 페로브스카이트 전구체 용액에 일종의 아미노산 첨가제를 넣는 방법으로 페로브스카이트 발광층을 자발적으로 형성시켰다. 동 유형의 첨가제는 기저층 기질과 결합하여 한 층의 유기절연층을 형성하는 한편, 페로브스카이트 결정을 유도하여 저결함 밀도의 고품질 결정을 형성함으로써 고효율 발광을 구현할 수 있다.

해당 방법으로 제조한 신형 페로브스카이트 LED의 다수 핵심지표는 유사 발광대역을 보유한 OLED에 비해 우수하다. 또한 에너지소모가 적고 밝음도가 높으며 초대면적 장치 제조가 쉬운 등 무기 LED와 OLED의 장점을 모두 갖추어 텔레비전, 스마트폰, 대형 옥외 디스플레이어, 자동차 및 주택 조명 등 영역에 광범위한 응용전망이 있다.

정보출처 : http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2018/10/418624.shtm