Un grupo de investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China (USTC) ha dado un paso importante en el desarrollo de materiales avanzados para la tecnología de diodos emisores de luz. El objetivo principal del estudio es optimizar la estructura de los cristales en las películas de perovskita, con el fin de mejorar tanto su eficiencia luminosa como su estabilidad térmica para aplicaciones comerciales, como la generación de pantallas LEDs. De esta forma, han conseguido aumentar el brillo de los diodos emisores de luz de perovskita (PeLED) hasta más de 1,16 millones de nits y prolongar su vida útil hasta más de 180.000 horas.
Los diodos emisores de luz de perovskita (PeLED) presentan ventajas frente a otras tecnologías convencionales gracias a sus posibilidades de personalización y bajo coste de fabricación. Sin embargo, la durabilidad y el brillo siguen siendo desafíos clave para su uso en aplicaciones comerciales y profesionales.
Avance en la resistencia térmica y brillo
En este contexto, el equipo optó por una estrategia alternativa basada en la técnica de espacio débilmente confinado, es decir, desarrollar películas de perovskita con granos cristalinos más grandes y un confinamiento espacial débil. Esta aproximación consiste en controlar el tamaño de los cristales dentro de la película para reducir defectos y mejorar la resistencia del material a temperaturas elevadas.
Al material de perovskita se añadieron compuestos específicos, ácido hipofosforoso y cloruro de amonio. Mediante un proceso de recocido a alta temperatura, prepararon un nuevo tipo de película delgada de perovskita con granos cristalinos más grandes y menos defectos. El proceso de fabricación también se ha ajustado para favorecer la formación de estos granos grandes sin sacrificar la uniformidad de la película. De este modo, las propiedades ópticas de los materiales obtenidos contribuyen directamente al rendimiento de los dispositivos en los que se emplean.
Alto brillo, eficiencia y larga durabilidad de los PeLED
Los resultados logrados muestran un aumento significativo del brillo de los PeLED, superando 1,16 millones de nits. Este avance supone una mejora considerable respecto a desarrollos anteriores, acercando la tecnología de perovskita a los niveles necesarios para aplicaciones exigentes, como pantallas de alto contraste y sistemas de iluminación avanzados.
Junto al brillo, la vida útil de estos dispositivos también ha experimentado una notable extensión. Las pruebas realizadas indican que los PeLED mantienen sus características de funcionamiento durante más de 180.000 horas, mientras que en términos de eficiencia, la eficiencia luminosa de los nuevos PeLED superaba el 22%, lo que ya estaba a la par de la eficiencia luminosa de los productos de visualización comerciales.