Integrarea unei molecule utilizate în mod normal în detergent în cadrul LED-urilor cu infraroșu ar putea conduce la dezvoltarea de dispozitive care sunt mai ușor de fabricat, necesită mai puțină energie și afișează culori mai bogate decât cele existente.
Deși celulele solare și LED-urile fabricate din perovskit, un cristal compus din titan și calciu, ar putea fi mai eficiente și mai ușor de produs decât dispozitivele pe bază de siliciu utilizate în mod obișnuit, cercetătorii întâmpină dificultăți în ceea ce privește obținerea unei stabilități și a unei eficiențe care să rivalizeze cu succesul comercial al siliciului.
În prezent, Dawei Di și colegii acestuia din cadrul Universității Zhejiang din China au dezvoltat un dispozitiv LED cu perovskit care emite în spectrul infraroșu, funcționează mai mult de 10.000 de ore, un timp similar cu cel al LED-urilor tipice din siliciu și care are o eficiență similară cu omologii comerciali. LED-uri anterioare pe bază de perovskit rezistau doar câteva sute de ore înainte de a deveni instabile.
„Înainte de a vedea LED-urile noastre funcționând luni de zile fără să se degradeze, personal am crezut că această realizare este imposibilă”, a declarat Di.
Cheia acestei stabilități îmbunătățite este introducerea unei molecule denumite sulfobetaină 10 (SFB10), care, de obicei, este folosită ca detergent. Molecula atrage ioni pozitivi și negativi care, în mod normal, s-ar mișca liber în structura cristalină a perovskitului și care i-ar compromite stabilitatea. Astfel, ionii sunt împiedicați să se miște.
„Dacă nu folosim acest stabilizator molecular dipolar, ionii se pot mișca, iar structura perovskitului se poate schimba și se poate descompune în, de exemplu, iodură de plumb și alți compuși organici, care sunt complet inutili pentru emisia de lumină”, a declarat Di.
Deși LED-urile cu infraroșu nu sunt potrivite pentru iluminarea obișnuită, aceste tehnici ar putea fi aplicate pentru a produce LED-uri cu lumină vizibilă. „În principiu, nu ar trebui să existe nicio problemă pentru a obține rezultate similare de stabilitate pentru LED-urile verzi și roșii. Totuși, am putea întâmpina unele probleme atunci când vine vorba de lumina albastră”, a adăugat Di.
„Rezultatele de eficiență și stabilitate ale acestei noi celule pe bază de perovskit sunt foarte impresionante. Cred că acest tip de abordare ar trebui încercat și în cazul LED-urilor care emit lumină în spectrul vizibil”, a declarat Kyle Frohna din cadrul Universității din Cambridge.