Перовскиты — это материалы, которые отлично подходят для солнечных батарей, светодиодов и датчиков: они дешевые и эффективно светятся. Но есть проблема — в обычных перовскитах электроны и дырки (носители заряда) плохо соединяются, из-за чего свет получается слабым. Чтобы это исправить, ученые раньше использовали метод жесткого пространственного ограничения, но у него есть недостатки.

Группа профессора Сяо Чжэнго из Университета науки и технологий Китая предложила другой подход. Они создали перовскитные пленки с крупными кристаллами, которые почти не имеют дефектов. Для этого в материал добавили гипофосфоритую кислоту и хлорид аммония, а затем нагрели его до высокой температуры.

Результаты опубликованы в издании Nature.

Этот метод дал два преимущества:

• Уменьшились потери энергии (неизлучательная рекомбинация).
• Ионы стали меньше перемещаться, что повысило стабильность.

Неизлучательная рекомбинация — это когда электрон и дырка встречаются, но вместо света выделяют тепло (как если бы вы хлопнули в ладоши, а звука не было). В перовскитах это главная причина потерь энергии.

В итоге новые светодиоды (PeLED) показали рекордные результаты:

• Яркость — 1,16 млн нит  (обычные LED-экраны дают лишь несколько тысяч).
• Срок службы — 180 000 часов при стандартной яркости 100 нит.
• КПД — 22%, что уже сравнимо с коммерческими аналогами.

Технология открывает путь к созданию сверхъярких дисплеев и энергоэффективного освещения.

Этот прорыв может изменить рынок дисплеев:

• Для телевизоров и смартфонов — более яркие и долговечные экраны без выгорания пикселей.
• Для проекторов и AR-очков — высокая яркость позволит использовать их даже при солнечном свете.
• Для освещения — энергоэффективные лампы с настраиваемым спектром.

Но главное — технология дешевле OLED, а значит, может сделать premium-качество доступнее.

Пока неясно, как метод поведет себя в массовом производстве:

• Высокотемпературный отжиг может увеличить себестоимость.
• Долговечность проверена в лаборатории, но реальные условия (влажность, перепады температуры) могут сократить срок службы.

Ранее ученые предложили новый способ задержать свет в солнечной батарее.