Жидкокристалічний антисольвент забезпечує стабільні нанокристали

Інноваційний підхід до виготовлення перовскітних нанокристалів: нові можливості для оптоелектроніки

Останні дослідження перовскітних нанокристалів (PNCs) відкрили нові горизонти в галузі оптоелектроніки, і команди з POSTECH, під керівництвом професорів Йонг-Кі Кіма та Йонг-Йонга Ноха, зробили значний крок вперед у цьому напрямку. Їхній інноваційний підхід до виробництва PNCs обіцяє значно покращити однорідність та ефективність цих матеріалів, що є ключовими для подолання багаторічних викликів традиційного синтезу. Це дослідження може прискорити комерціалізацію світлодіодів та сонячних елементів, які на сьогоднішній день широко використовуються у промисловості.

Над цим проєктом працювали також вчені з Samsung Electronics і Принстонського університету, їхні результати були опубліковані в авторитетному журналі ACS Nano, що підкреслює важливість цього відкриття. Але чому ж ці нанокристали такі важливі? PNCs мають унікальні властивості, які роблять їх ідеальними для передових сонячних панелей та високоефективних дисплеїв. Вони можуть поглинати та випромінювати світло з високою точністю, а їхні параметри можна настроювати, змінюючи розмір і форму часток.

Проте, існуючі методи синтезу піддаються значним викликам. Традиційні процеси, як-то гаряча ін’єкція та осадження з лігандозалежним повторним випаданням (LARP), часто призводять до непослідовних розмірів частинок, що вимагає додаткової обробки і знижує загальну продуктивність. Проте команда POSTECH знайшла рішення. Вони адаптували техніку LARP, замінивши класичний антисольвент на рідкий кристал (LC), що має можливість регулювати молекулярні властивості та генерувати еластичні сили. Це дозволяє контролювати ріст нанокристалів та полегшує великомасштабне виробництво без необхідності додаткової очистки.

Не дивно, що подібні інновації в лабораторії призводять до значних практичних покращень. Взаємодія між лігандами на поверхні PNCs та молекулами LC сприяє більш щільній упаковці, що мінімізує поверхневі дефекти та значно покращує їхні люмінесцентні властивості.

Цей метод відкриває двері для багатьох застосувань у сфері оптоелектроніки. Як зазначив професор Йонг-Кі Кім: “Розроблений нашою дослідницькою групою метод синтезу є високосумісним із існуючими техніками синтезу, такими як обмін лігандами та мікрофлюїдний синтез, і покращить продуктивність різних оптоелектронних пристроїв, включаючи світлодіоди, сонячні елементи, лазери та фотодетектори.” І дійсно, нова технологія дозволяє виготовляти великі обсяги однорідних, високоэффективних нанокристалів при кімнатній температурі, що обіцяє зробити революцію в комерціалізації подібних пристроїв.

Це лише початок, але команда POSTECH демонструє, що інновації