Ново изследване в сферата на LED технологиите цели значително повишаване на ефективността на общото осветление

31.07.2025   |   Начало»Технологии

Редактор
Мира Станкова

Редактор
Мира Станкова

Научен екип, ръководен от изследователи от Университета Рътгерс в Ню Джърси, съобщи, че е създал екологичен, много стабилен, ултраярък материал, който може да се използва за генериране на наситено синя светлина (излъчване на ~450 nm) в светодиод (LED). Според учените благодарение на отличните си качества новият хибриден медно-йодиден материал може да допринесе за развитието на сините LED технологии. Процесът на производство на материала е описан в публикация в сп. Nature.

"Наситено сините светодиоди са в сърцето на съвременните енергийноефективни осветителни технологии", коментира Джинг Ли, преподавател по химия и биохимия в Университета Рътгерс. "Въпреки това при съществуващите опции често има проблеми със стабилността, мащабируемостта, разходите, ефективността или екологията заради използването на токсични компоненти. Този нов медно-йодиден хибрид предлага убедително решение благодарение на своята нетоксичност, здравина и висока производителност."

Сините светодиоди са особено важни, защото се използват за създаване на бяла светлина и са критично важни за общи осветителни приложения, посочват изследователите. Ли и колегите й в Университета Рътгерс си сътрудничат с учени от Националната лаборатория Брукхейвън и четири други изследователски екипа от американски и международни институции с цел създаването на нови материали, които биха подобрили характеристиките на съществуващите сини светодиоди.

Изследователите намират начин да направят сините светодиоди по-ефективни и устойчиви, като използват нови тип хибриден материал – комбинация от меден йодид и органични молекули. "Искахме да създадем нов тип материали, които излъчват много ярка наситена синя светлина, и да ги използваме, за да изработим по-евтини от сега съществуващите сини светодиоди", обяснява Ли.

Преимуществата на новия материал

Новият материал предлага множество преимущества пред други материали, използвани в светодиоди, твърдят учените. Според тях той осигурява екологична и стабилна алтернатива на съществуващите опции, предлагайки отговор на някои от проблемите, свързани с използването им, и има потенциала да спомогне за усъвършенстването на LED технологията.

Благодарение на свойствата си хибридният медно-йодиден материал може да преобразува почти цялата фотоенергия, която получава, в синя светлина. В резултат сините светодиоди от този материал достигат максимална външна квантова ефективност (съотношение между броя излъчени фотони и броя получени електрони) от 12,6% – една от най-високите, постигани досега, за наситено сини светодиоди, обработени с разтвор.

Тези светодиоди са не само ярки, но и по-трайни в сравнение с много други. При нормални условия те имат оперативен полуживот от около 204 часа, което означава, че те могат да продължат да светят дълго време, преди яркостта им да започне да отслабва. Освен това, материалът работи добре в по-мащабни приложения. Изследователите успешно създават по-голямо устройство, което поддържа висока ефективност, демонстрирайки, че материалът има потенциал да се използва в реални приложения.

Тайната на впечатляващите характеристики на материала според учените се крие в разработената от тях иновативна производствена техника, която повишава производителността на светодиодите четири пъти.

"Нашия метод минимизира дефектите, които могат да възпрепятстват движението на електрическите заряди на повърхността на тези хибридни материали", обяснява Кун Жу, бивш дипломант в Университета Рътгерс, който в момента работи в Института Макс Планк в Германия и е първи автор на публикацията. "Този подход може да се окаже универсална стратегия за генериране на високопроизводителни светодиоди."

Проучването се реализира с финансиране от Министерството на енергетиката на САЩ.

Ключови думи: LED   светодиоди   общо осветление  

Област: Осветление