Белый светодиод на квантовых точках показал рекордную эффективность

Турецкие исследователи из частного университета Коч во главе с Седатом Низамоглу (Sedat Nizamoglu) рассказали в журнале Optica о создании белых светодиодов (LED) со световой эффективностью 105 люмен на ватт.

В этих устройствах используются коммерческие голубые светодиоды в комбинации с гибкими силиконовыми линзами, заполненными жидкой суспензией полупроводниковых наночастиц — квантовых точек. Под воздействием фотонов, испускаемых голубым светодиодом, квантовые точки переизлучают в зеленом и красном участках спектра — суммируясь, на выходе это даёт белый цвет.

Авторы проанализировали более 300 реакций синтеза, чтобы выявить наилучшие условия, в том числе температуру и время протекания реакции, для получения квантовых точек, излучающих разные цвета с оптимальной эффективностью. Квантовые точки для новых LED синтезированы путём смешивания кадмия, селена, цинка и серы при высоких температурах.

«Наши новые светодиоды достигли более высокого уровня эффективности, чем другие белые LED на основе квантовых точек, — пишет Низамоглу. — Технологии синтеза и изготовления квантовых точек и новых светодиодов просты, недороги и пригодны для массового производства».

В исследовании было показано, что эти жидкостные светодиоды могут превосходить вдвое по эффективности LED с квантовыми точками, внедряемыми в твёрдые плёнки. В качестве примера прикладного применения, авторы использовали свои светодиоды для подсветки 7-дюймового дисплея.

В дальнейшем турецкие учёные рассчитывают повысить эффективность излучения примерно вдвое: замена всех источников света на такие светодиоды позволила бы сократить глобальные расходы энергии на освещение более, чем наполовину. Кроме того предполагается сделать новые белые LED более дружественными к окружающей среде, исключив из их состава кадмий и свинец, а также протестировать работу жидкостных LED в различных режимах и условиях, чтобы гарантировать их долгосрочную стабильность для коммерческого применения.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365