Ogniwo elektrochemiczne emitujące światło - Light-emitting electrochemical cell

Ogniwo elektrochemiczne emitującą światło ( LEC lub LEEC ) jest urządzeniem w stanie stałym, które generuje światło z prądem elektrycznym ( elektroluminescencji ). LEC składają się zwykle z dwóch metalowych elektrod połączonych (np. Warstwowo) organicznym półprzewodnikiem zawierającym ruchome jony. Oprócz jonów ruchomych ich budowa jest bardzo podobna do struktury organicznej diody elektroluminescencyjnej (OLED).

LEC mają większość zalet diod OLED, a także dodatkowe:

  • Urządzenie jest mniej zależne od różnicy w funkcji pracy elektrod. W konsekwencji elektrody mogą być wykonane z tego samego materiału (np. Złota). Podobnie urządzenie może nadal pracować przy niskim napięciu.
  • Niedawno opracowane materiały, takie jak grafen lub mieszanka nanorurek węglowych i polimerów, zostały użyte jako elektrody, eliminując potrzebę stosowania tlenku cyny indu jako przezroczystej elektrody.
  • Grubość aktywnej warstwy elektroluminescencyjnej nie jest krytyczna dla działania urządzenia. To znaczy że:
  • LEC można drukować za pomocą stosunkowo niedrogich procesów drukowania (gdzie kontrola grubości folii może być trudna).
  • W płaskiej konfiguracji urządzenia można bezpośrednio obserwować działanie urządzenia wewnętrznego.

Istnieją dwa różne typy LEC, oparte na nieorganicznych kompleksach metali przejściowych (iTMC) lub polimerach emitujących światło. Urządzenia iTMC są często bardziej wydajne niż ich odpowiedniki oparte na LEP, ponieważ mechanizm emisji jest raczej fosforyzujący niż fluorescencyjny.

Chociaż elektroluminescencję obserwowano wcześniej w podobnych urządzeniach, wynalazek polimeru LEC przypisuje się Pei et al. Od tego czasu wiele grup badawczych i kilka firm pracowało nad ulepszeniem i komercjalizacją urządzeń.

W 2012 roku odnotowano pierwszy z natury rozciągliwy LEC wykorzystujący elastomerowy materiał emisyjny (w temperaturze pokojowej). Dyspersja jonowego kompleksu metalu przejściowego w matrycy elastomerowej umożliwia wytwarzanie samoistnie rozciągliwych urządzeń emitujących światło, które mają duże obszary emisji (∼175 mm2) i tolerują naprężenia liniowe do 27% i powtarzalne cykle odkształcenia 15%. Ta praca pokazuje przydatność tego podejścia do nowych zastosowań w dostosowanym oświetleniu, które wymaga jednolitej, rozproszonej emisji światła na dużych obszarach.

W 2012 r. Doniesiono o wytwarzaniu organicznych elektroluminescencyjnych ogniw elektrochemicznych (LEC) przy użyciu zgodnego procesu roll-to-roll w warunkach otoczenia.

W 2017 roku nowe podejście projektowe opracowane przez zespół szwedzkich naukowców obiecało zapewnić znacznie wyższą wydajność: 99,2 cd A −1 przy jasnej luminancji 1910 cd m −2 .

Zobacz też

Bibliografia