Новые тонкопленочные устройства обеспечивают стабильное, экологичное и недорогое освещение

Исследователи из Мюнхенского технического университета (TUM) в Германии совместно с коллегами из Туринского университета в Италии разработали высокоэффективные и недорогие тонкопленочные электрохимические элементы из комплексных соединений меди, которые излучают синий и белый свет. Об этом сообщает сайт Innovation Origins.

Перевод основных положений публикации представлен изданием discover24.ru.

Светоизлучающие электрохимические элементы (LEC) являются самыми простыми и наименее дорогими тонкопленочными осветительными устройствами, доступными на сегодняшний день. Они состоят из одного активного слоя, которые генерирует свет после приложения низкого напряжения. LEC активно используются, в том числе, в качестве электролюминесцентных красок и наклеек.

Эффект электролюминесценции был впервые продемонстрирован в 1905 году. В то время ученые обнаружили присутствие света под приложенным напряжением в различных минералах и металлах и смогли сопоставить интенсивность свечения с напряжением и выделением тепла. Прототипы исследователей тех времен принято считать первыми светодиодами.

«Однако техническое использование эффекта стало возможным лишь позже. Но если широко известные светоизлучающие диоды – «светодиоды» – представляют собой полупроводниковые устройства, то светоизлучающие гальванические элементы, или LEC, действуют по другому принципу», – объясняет Рубен Д. Коста, профессор биогенных функциональных материалов в TUM.

Исследовательские группы профессора Рубена Д. Косты из кампуса TUM Straubing по биотехнологии и устойчивому развитию и профессора Клаудии Бароло из Туринского университета разработали первый подход к разработке LEC-излучателей в так называемых активных слоях.

Основанные на комплексных соединениях меди, эти LEC создают яркий и стабильный синий либо белый свет.

«Разработка недорогих устройств, излучающих белый и синий свет, имеет много преимуществ. Создание синих излучателей – это общая веха в тонкопленочном освещении, ступень, позволяющая относительно легко производить устройства с белым светом», – говорит профессор Коста.

Исследовательские группы из Штраубинга и Турина успешно использовали анализ данных для установления статистической взаимосвязи между рентгеновской структурой и электронными характеристиками диминовых и дифосфиновых лигандов комплексных соединений меди. В то же время они изучили структурные и электронные параметры и их взаимосвязь для определения цвета излучения, эффективности процесса люминесценции, применив собранные данные для разработки новой конструкции синих LEC, которые обеспечивают большую производительность по сравнению с устройствами с обычными излучателями.

«С новыми высокопроизводительными синими LEC можно реализовать однослойные белые LEC на основе меди с высококачественным белым светом и индексом цветопередачи 90 из 100 возможных», – говорит профессор Клаудиа Бароло из Туринского университета. Эта работа также указывает на новый способ оптимизации конструкции излучателей и активных слоев в тонкопленочном освещении.