Led super efficienti in arrivo dalla perovskite

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(Foto: University of Cambridge)

Un nuovo tipo di Led molto più efficiente dal punto di vista energetico e più economico da produrre, anche rispetto agli OLed (diodi organici ad emissione di luce), già ampiamente utilizzati nell’elettronica.  Il prototipo di un led a base di perovskite arriva dai laboratori dell’Università di Cambridge ed è stato presentato in uno studio su Nature Photonics. La nuova tecnologia basata su questo minerale composto da calcio e titanio, il più diffuso sulla Terra, potrebbe essere utilizzata per realizzare display e illuminazioni per apparecchi elettronici.

Dai pannelli solari ai Led di perovskite

Non è la prima volta che la perovskite trova un’applicazione nell’ingegneria elettronica: questo minerale, infatti, è  utilizzato per realizzare prototipi di pannelli solari estremamente efficienti che potrebbero in futuro rimpiazzare le celle di silicio comunemente utilizzate. Ma è la prima volta che la perovskite  viene impiegata con successo nel’ambito della tecnologia Led.

Un mix luminoso al 100%

Quando una corrente viene applicata a un Led, gli elettroni nel semiconduttore che lo compone si ricombinano con le cariche positive e l’energia viene rilasciata sotto forma di fotoni, luce. Finora tutti i tentativi di utilizzare la peroskite come semiconduttore  erano falliti a causa della struttura cristallina irregolare del minerale. Il team, guidato da Dawei Di, ha quindi provato un altro approccio: ha mescolato la perovskite con un polimero, riuscendo a ottenere un’efficienza luminosa vicina al 100%.

La struttura perovskite-polimero elimina le perdite energetiche”, spiega uno degli autori dell’articolo, Dawei Di,del Cambridge’s Cavendish Laborator . Il polimero, spiega il ricercatore,  mescolato alle componenti bidimensionali e tridimensionali del minerale, fa da isolante impedendo ad elettroni e cariche positive di ricombinarsi prima del dovuto. Quando l’apparecchio è irradiato con un laser, le coppie di cariche elettriche che trasportano energia si muovono dalle regioni in 2D a quelle in 3D in un trilionesimo di secondo. Molto più velocemente dei prototipi realizzati in precedenza e con molte meno perdite dal punto di vista energetico. Le cariche sono quindi in grado di ricombinarsi e di emettere luce in modo estremamente efficace.

Una tecnologia che ha bisogno di tempo

Questa tecnologia non è però ancora pronta per l’applicazione industriale: i Led a base di perovskite tendono infatti ad avere una durata limitata, circa 50 ore. La ricerca anche in questo campo ha fatto enormi progressi (i primi prototipi avevano una durata di solamente alcuni secondi) ma siamo ancora lontani dalla durata necessaria per le applicazioni commerciali.

Riferimenti: Nature Photonics

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