Als nächstes kommt Metallhalogenid-Perowskit

Light Publishing Center, Changchun Institut für Optik, Feinmechanik und Physik, CAS

Bild: Metallhalogenid-Perowskite im Rampenlicht: Game Changer für die Optoelektronik der nächsten Generation.mehr sehen

Bildnachweis: von He Dong, Chenxin Ran, Weiyin Gao, Mingjie Li, Yingdong Xia, Wei Huang

Metallhalogenid-Perowskite (MHPs) haben sich im letzten Jahrzehnt zum aufstrebenden Star auf dem Gebiet der Optoelektronik entwickelt. Die hochmodernen optoelektronischen Technologien auf Basis von MHPs, wie Perowskit-Solarzellen (PSCs), Leuchtdioden (LEDs), Fotodetektoren (PDs) und Laser, sind aufgrund der faszinierenden optoelektronischen Eigenschaften von MHPs führend im vorherrschenden Paradigma MHPs. Darüber hinaus verfügen MHPs über die Vorteile einer einfachen und kostengünstigen Verarbeitung sowie günstig abstimmbarer optischer und elektronischer Merkmale und bieten einen reichen und fruchtbaren Boden für die Entwicklung leistungsstarker multifunktionaler optoelektronischer Geräte und deren zukünftige Industrialisierung.

In einem neuen, in eLight veröffentlichten Artikel schreibt ein Team von Wissenschaftlern unter der Leitung von Professor Wei Huang vom Frontiers Science Center for Flexible Electronics, Xi'an Institute of Flexible Electronics, Northwestern Polytechnical University, China, Key Laboratory of Flexible Electronics & Institution of Advanced Materials, Die Nanjing Tech University, China, das Key Laboratory for Organic Electronics & Information Displays und das Institute of Advanced Materials der Nanjing University of Posts and Telecommunications sowie ihre Mitarbeiter haben einen Überblick über die optoelektronischen Eigenschaften von MHPs und ihre revolutionären Auswirkungen auf die Zukunft gegeben -Generation Optoelektronik. Sie werfen zunächst einen Rückblick auf die historischen Forschungsmeilensteine ​​von MHPs und ihren optoelektronischen Geräten. Anschließend stellen sie den Ursprung der einzigartigen optoelektronischen Merkmale von MHPs vor, woraufhin die Einstellbarkeit dieser Merkmale durch Regulierung der Phase, Dimensionalität, Zusammensetzung und Geometrie von MHPs hervorgehoben wird. Anschließend zeigen sie, dass dank der bequemen Eigenschaftskontrolle von MHPs verschiedene optoelektronische Geräte mit Zielleistung entworfen werden können. Abschließend betonen sie die revolutionären Anwendungen MHP-basierter Geräte in bestehenden optoelektronischen Systemen. Diese Perspektive zielt darauf ab, entscheidende Leitlinien für die Inspiration neuer Forschungsrichtungen von MHPs zu liefern, um die weit verbreitete Anwendung von MHPs in der Optoelektronik zu fördern.

Die einzigartigen Eigenschaften von MHPs ergeben sich aus ihrer Kristallstruktur und chemischen Zusammensetzung, was die beispiellose Flexibilität ermöglicht, die optoelektronischen Eigenschaften von MHPs unabhängig und synergetisch abzustimmen. Damit wird eine wichtige Grundlage für die Anwendbarkeit von MHPs auf verschiedene optoelektronische Anwendungen, einschließlich Solarzellen, LEDs, gelegt. PDs und Laser. Diese Wissenschaftler heben die einzigartigen optoelektronischen Eigenschaften von MHPs hervor:

„Von entscheidender Bedeutung ist, dass intrinsische elektronische Konfigurationen von MHPs der direkte Ursprung ihrer einzigartigen optoelektronischen Eigenschaften sind, einschließlich hoher optischer Absorption, hoher Trägermobilität, hoher Defekttoleranzen, großer Diffusionslängen, einzigartiger ambipolarer Ladungstransport und flexibler Drehbarkeit. Wir fassen die Vorzüge zusammen.“ von MHPs durch Konzentration auf die Feinsteuerung der optoelektronischen Eigenschaften durch Regulierung der Struktur von MHPs, einschließlich Phase, Dimensionalität, Zusammensetzung und Geometrie.

„Von MHPs wird erwartet, dass sie einen unverzichtbaren Beitrag zu den fortschrittlichen revolutionären Technologien leisten, die der Menschheit zugute kommen könnten, wie etwa funktionale Integrationssysteme, Informationsanzeigesysteme, elektronische Kommunikationssysteme sowie Gesundheits- und Medizinsysteme.“ sie fügten hinzu.

„Metallhalogenid-Perowskite (MHPs), die sich als innovative und vielversprechende Halbleitermaterialien mit herausragenden optoelektronischen Eigenschaften herausstellen, haben eine neue Ära des Lichtmanagements (von Emission, Absorption, Modulation bis hin zur Übertragung) für die optoelektronische Technologie der nächsten Generation eingeläutet. Um die Nutzung von MHPs in großem Maßstab zu fördern, müssen noch viele technische Probleme überwunden werden, wie etwa Stabilitäts- und Toxizitätsprobleme, und es sind enorme Investitionen erforderlich, um den Aufbau MHPs-basierter Optoelektronik zu etablieren. Insgesamt kann man davon ausgehen, dass in der Im nächsten Jahrzehnt werden MHPs im Zeitalter des „Lichts“ im Rampenlicht stehen. prognostizieren die Wissenschaftler.

eLight

10.1186/s43593-022-00033-z

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