Grazie ai nanocristalli i Led dureranno fino a 100 volte di più e saranno più luminosi
., La perovskite è un minerale costituito da titanato di calcio il cui nome deriva dal grande collezionista di minerali russo Perovskij.
La sua scoperta c’è stata nel 1939 sui monti Urali. I giacimenti sono negli Stati Uniti, in Brasile, in Australia, in varie Regioni dell’Asia e dell’Africa, Germania, Francia, Svizzera, Austria. In Italia si può trovare in sedimenti vulcanici in Campania e nel Lazio.
La perovskite ha una grande capacità di interagire con la luce. Infatti è utile per la realizzazione dei pannelli fotovoltaici in tandem col silicio. Recentemente, i ricercatori hanno adottato questo materiale anche per migliorare la tecnologia dei LED.
I LED perovskite sono sempre stati piuttosto promettenti. Possiamo produrli facilmente e a costi contenuti. Sono molto leggeri e più flessibili degli OLED (organic light-emitting diode, diodi organici a emissione di luce) e hanno la medesima purezza del colore e sintonizzabilità dei LED basati su semiconduttori.
Tuttavia non erano molto stabili e avevano durata limitata a causa della natura ionica delle loro strutture cristalline, responsabile del rapido degrado del materiale; inoltre la durata tipica dei LED perovskite era dell’ordine di 10-100 ore contro la durata minima richiesta per un display OLED pari a 10.000 ore.
LED: la nuova frontiera sono i nanocristalli di perovskite
Alcuni ricercatori della Seoul National University e del KBSI (Korea Basic Science Institute), insieme agli scienziati dell’Università di Cambridge nel Regno Unito, hanno studiato un modo per superare questi limiti. Hanno creato un LED di perovskite ultra luminoso, efficiente e stabile costituito da nanocristalli di perovskite grandi circa 10 nm.
Lo hanno ottenuto grazie ad una semplice reazione fra l’additivo di acido benzilfosfonico (BPA) con film tridimensionali di perovskite policristallina, senza processi di sintesi separati. La reazione ha diviso i grandi cristalli 3D in nanocristalli circondati dal BPA, ottenendo un forte confinamento del vettore.
Il guscio BPA si è dimostrato in grado di rallentarne o impedirne del tutto la corrosione. Ha formato, inoltre, legami covalenti e mantenendo buone proprietà di trasporto di carica per le perovskiti 3D. Il team ha creato LED efficienti, luminosi e stabili con una luminosità massima di circa 470.000 cd m−2. La massima efficienza quantica esterna è del 28,9%. La massima efficienza di corrente, invece, è di 151 cd A−1 e tempo di dimezzamento di 520 ore a 1.000 cd m-2.
Il loro lavoro permetterà di compiere grandi passi in avanti sul potenziale dei LED a base di perovskite da mettere in futuro in commercio nel settore dei display, e non solo. Questo studio, nella sua completezza, è stato pubblicato sulla rivista Nature.