Новости

5 апреля, 2023 14:45

В России создали основу для суперэффективных органических светодиодов

Источник: РИА Новости
Химики из Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) синтезировали органическое вещество, которое может стать основой для создания органических светодиодов, преобразующих в свет почти всю потребляемую электроэнергию, сообщили РИА Новости в Российском научном фонде (РНФ).
Светлана Каткова — один из авторов работы, кандидат химических наук, научный сотрудник Кафедры физической органической химии СПбГУ. Фотография: Эмир Вильданов
Органические светоизлучающие диоды, больше известные как OLED, наиболее перспективны в производстве электроники. Они отличаются гибкостью, тонкостью и обладают низким энергопотреблением. Однако даже они переводят в свет лишь 25% потребляемой электроэнергии, остальные три четверти переходят в тепло, нагревая устройство.

Сотрудники СПбГУ синтезировали металлоорганические люминофоры на основе так называемых ациклических диаминокарбенов, которые в перспективе позволят повысить эффективность светоизлучения OLED до 100%.

В молекуле полученного вещества атом платины соединен с несколькими органическими фрагментами. Подобные комплексы хорошо известны ученым благодаря своей фотолюминесценции — способности светиться при облучении. Они используются для изготовления светоизлучающих полимеров, в качестве оптических датчиков и фотокатализаторов.

Однако для производства источников света металлоорганика с ациклическими диаминокарбенами ранее не применялась, поскольку не было данных о ее способности к электролюминесценции — излучении света при прохождении тока. К тому же металлоорганические люминофоры были сложны в получении: на промежуточном этапе сборки с органическим фрагментом могли происходить превращения, из-за чего в результате получалось не то вещество, которое было задумано.Химики СПбГУ использовали перспективный метод синтеза, в котором первоначально формировалось металлсодержащее соединение, а финальная модификация органического фрагмента происходила уже непосредственно внутри этого соединения, что обеспечило стабильность молекулы в процессе сборки. Это позволило получить недоступный ранее тип светоизлучателя с улучшенными характеристиками.

Синтезированный люминофор при прохождении через него тока светится зеленым цветом. Для проведения экспериментов ученые собрали модели органических светодиодов, использовав вещество в качестве светоизлучающего слоя. Изобретение продемонстрировало высокую стабильность: свет оставался постоянным даже при изменении напряжения, а устройство не перегревалось во время работы.

Экспериментальные образцы показали яркость в 1,5 раза выше, чем у их ближайших аналогов. Также обнаружилось, что, если изменить конструкцию светодиода, свечение становится белым. Это дает возможность использовать люминофор при изготовлении источников как зеленого, так и белого света.

Результаты исследования, поддержанного грантом РНФ, опубликованы в международном научном журнале Dalton Transactions.

27 сентября, 2023
В Новосибирске синтезировали материал для «начинки» натрий-ионных аккумуляторов
Специалисты Института неорганической химии им. А. В. Николаева СО РАН синтезируют функциональные м...
26 сентября, 2023
Физики из России удвоили КПД свечения молекул для органических светодиодов
Российские ученые обнаружили, что эффективность свечения молекул на базе соединений европия, пригодн...