黄维院士团队钙钛矿LED再创纪录!外量子效率突破30%
黄维院士团队钙钛矿LED再创纪录!外量子效率突破30%
近日,我国科研团队在钙钛矿发光二极管(LED)研究领域取得重大突破。西北工业大学黄维院士团队通过创新性方法,成功将钙钛矿LED外量子效率提升至30%以上,这一成果发表在国际顶级学术期刊《自然》上,为全球新型显示产业的发展注入了新的动力。
技术突破:96%荧光量子效率创纪录
钙钛矿半导体材料的LED是一类新兴的薄膜LED,具有加工工艺简便、高亮度高效率等特性,近年来在光电器件研究领域备受瞩目。然而,三维钙钛矿LED外量子效率普遍停留在20%左右,整体性能提升遭遇瓶颈。
黄维院士团队另辟蹊径,提出了一种通过调控晶体生长的方法,以生成辐射复合速率更快的钙钛矿晶相,从而显著提高了荧光量子效率的新工艺。团队运用这一创新性方法成功地保持了三维钙钛矿的亚微米结构,使得器件的光提取效率不受影响,达到了双管齐下的效果。由此实现了96%的荧光量子效率和32%的光提取效率,并进一步制备出外量子效率超过30%的高效钙钛矿LED。
商业化前景:千亿市场蓄势待发
钙钛矿LED不仅在技术上取得突破,在商业化应用方面也展现出巨大潜力。根据TrendForce数据,2024年全球LED照明市场规模预计将达到609亿美元,这为钙钛矿LED技术的商业化提供了广阔的市场空间。
赛迪顾问的报告指出,钙钛矿材料的出现将推动光伏技术的发展,并在光电器件、催化剂和传感器等电子领域发挥重要作用,预计到2026年我国钙钛矿产业将突破100亿元。此外,中国作为全球第一大LED照明产品生产和出口国,产品销售到全世界150多个国家和地区,这一技术突破将进一步巩固我国在LED领域的领先地位。
产业影响:推动显示技术和绿色照明革新
这一重大突破进一步彰显了基于钙钛矿半导体材料的薄膜LED技术的巨大潜力,必将推动基于钙钛矿LED的显示技术的产业化步伐。同时,预示着其在高效绿色照明领域的广泛应用前景。
在当前全球倡导节能减排的背景下,钙钛矿LED的高效率和低能耗特性使其成为未来照明和显示技术的理想选择。随着技术的不断成熟和成本的进一步降低,钙钛矿LED有望在不久的将来实现大规模商业化应用,为全球照明和显示产业带来革命性的变化。
未来展望:持续领跑全球创新
黄维院士表示,这一重大突破进一步彰显了基于钙钛矿半导体材料的薄膜LED技术的巨大潜力,必将推动基于钙钛矿LED的显示技术的产业化步伐。同时,预示着其在高效绿色照明领域的广泛应用前景。
随着我国科研团队在钙钛矿LED领域持续领跑,可以预见,未来我国将在这一新兴技术领域占据重要地位。同时,这一突破也将为相关产业链带来新的发展机遇,包括上游原材料、中游封装和下游应用等环节都将受益于这一技术创新。
这一突破不仅展示了我国在光电技术领域的创新能力,更为全球照明和显示产业的未来发展开辟了新的方向。随着研究的深入和产业化的推进,钙钛矿LED有望成为下一代显示和照明技术的主流选择,为人们的生活带来更多便利和惊喜。