مصابيح LED عالية الأداء من البيروفسكايت الترادفية من خلال إعادة تدوير الفوتون بين الطبقات

تعد الثنائيات الباعثة للضوء الترادفية (LEDs)، التي يتم تحقيقها عن طريق تكديس وحدات متعددة عموديًا في سلسلة للجمع بين نصوع العناصر الباعثة للضوء الفردية، فعالة في تحسين الكفاءة والعمر مقارنة بأجهزة الوحدة الواحدة1-3. على وجه الخصوص، تستفيد مصابيح LED البيروفسكايت الترادفية من تحولات ستوكس الصغيرة للبيروفسكايت4، والتي من حيث المبدأ يمكن أن تمكن من إعادة تدوير الفوتون بشكل كبير بين طبقات البيروفسكايت الفردية وتعزيز استخراج الضوء من الأوضاع المحاصرة. ومع ذلك، فإن البنية الترادفية التي تدمج بشكل فعال نصوع كل وحدة من وحدات البيروفسكايت لا تزال تمثل تحديًا كبيرًا. نعرض هنا مصابيح LED ترادفية تتسم بالكفاءة والثبات من خلال الجمع بين وحدتين باعثتين للضوء من مادة البيروفسكايت المعالجة بالمحلول. يجمع هذا الهيكل الترادفي بشكل فعال بين النصوع الأصلي لكل وحدة باعثة للضوء؛ نحن نرى أن الانبعاثات يتم تعزيزها أيضًا بشكل كبير من خلال إعادة تدوير الفوتون بين الوحدات الفردية التي ينبعث منها الضوء.

وبالتالي، نحقق مصابيح LED البيروفسكايت الترادفية بجهد تشغيل منخفض يبلغ 3.2 فولت، وكفاءة كمية خارجية عالية الذروة (EQE) تبلغ 45.5% (حتى 20% أعلى من مجموع ذروة EQEs للأجهزة أحادية الوحدة)، ومتوسط ​​ذروة EQE يبلغ 40.9%، وعمر نصف يبلغ 64 ساعة عند إشعاع أولي قدره 70 واط Sr.-1 م-2. تمثل هذه النتائج تقدمًا كبيرًا في تحقيق مصابيح LED عالية الأداء ومتعددة الألوان من خلال تكديس مصابيح LED البيروفسكايت.