Źródło: pwr.edu.pl

Dr inż. Szymon Zelewski, naukowiec z Wydziału Podstawowych Problemów Techniki, odegrał kluczową rolę w opracowaniu nowej generacji diod LED o zwiększonej jasności i wydajności. Diody te cechuje warstwa emitująca światło, stworzona z hybrydowego perowskitu. Eminentne czasopismo naukowe Nature ogłosiło te przełomowe wyniki badań.

Dioda LED, która zdobyła rynek dzięki swojej wydajności przewyższającej tradycyjne żarówki i świetlówki, jest obecnie przedmiotem globalnej poszukiwania materiałów, które mogłyby zwiększyć jej funkcjonalność i potencjalnie obniżyć koszty produkcji.

Dr Zelewski i zespoły naukowe pracujące nad technologią LED

Nowoczesne rozwiązania, takie jak diody oparte na półprzewodnikach organicznych (OLED), składają się z cienkich warstw (poniżej 100 nm), co sprawia, że stały się one standardem w ekranach urządzeń mobilnych, takich jak smartfony i tablety. Podczas badań nad fotowoltaiką perowskitową, naukowcy odkryli, że perowskity mogą również znaleźć zastosowanie w diodach świecących po drobnej modyfikacji.

"Dzięki temu możliwe jest tworzenie konkurencyjnych rozwiązań, które mogą stanowić alternatywę dla nawet najwydajniejszych, obecnie znanych rozwiązań pod względem wydajności, chromatyczności (czystości koloru), czy elastyczności procesu nanoszenia w warunkach przemysłowych" – tłumaczy dr inż. Szymon Zelewski z WPPT.

Polski naukowiec był częścią międzynarodowego zespołu prowadzonego przez profesora Neila Greenhama z Uniwersytetu w Cambridge, skupionego na opracowaniu tej technologii. Grupa ta jest częścią Laboratorium Cavendisha, które przez lata dominowało w obszarze rozwoju diod świecących nowej generacji. To miejsce stało się kolebką najczęściej cytowanych publikacji na temat OLED, zainicjowanych i nadal prowadzonych przez profesora Sir Richarda Frienda z Uniwersytetu w Cambridge. Innowacyjne badania zespołu, w którym dr Zelewski odgrywał kluczową rolę, doprowadziły do stworzenia diody elektroluminescencyjnej (LED) o wysokiej wydajności konwersji energii oraz jasności, z warstwą emitującą światło stworzoną z hybrydowego perowskitu (formamidyniowy jodek ołowiu, FAPbI3).

"Pasywacja materiału za pomocą molekuły organicznej (MSPE) zwiększyła jego intensywność luminescencji przez zneutralizowanie defektów materiału wpływających niekorzystnie na jego właściwości, a jednocześnie usprawniła transport nośników ładunku (elektronów i dziur) między warstwą perowskitu a sąsiadującymi warstwami, służącymi jako elektrody " - mówi naukowiec z WPPT.

Te prace doprowadziły do osiągnięcia rekordowych parametrów diod tego typu, co uznawane jest za znaczące osiągnięcie w dziedzinie nowych materiałów do konwersji energii, zwłaszcza w czasach kryzysu energetycznego.

Cambridge jako inspirujące miejsce dla nauki

Dr Zelewski od 2021 roku przebywa na Uniwersytecie w Cambridge, gdzie realizuje dwuletni staż podoktorski dzięki stypendium im. Bekkera od Narodowej Agencji Wymiany Akademickiej. Obecnie pracuje w zespole Optoelectronic Materials and Device Spectroscopy, prowadzonym przez profesora Samuela Stranksa, laureata nagrody LEM Prize 2022.

"Już od pierwszej, krótkiej wizyty w Cambridge w 2018 roku wiedziałem, że chcę tutaj przyjechać na dłużej. Cały uniwersytet, ze swoją ponad 800-letnią historią oraz Laboratorium Cavendisha to niezwykle inspirujące miejsca. Zwiedzanie muzeum laboratorium jest niejako podróżą przez historię fizyki. W żadnym innym miejscu na świecie nie dokonano tylu znaczących odkryć prowadzących do rozwoju technologii, jak i rozwiązania zagadek świata. Od pierwszych eksperymentów Maxwella ze światłem, przez udowodnienie istnienia elektronu przez J.J. Thomsona za pomocą lamp znanych powszechnie ze starych telewizorów, krystalografię rentgenowską, aż do pionierskich badań z zakresu astronomii, ukoronowanych ostatnią nagrodą Nobla dla Didiera Queloza w 2019 roku." – mówi dr Szymon Zelewski.

Od ponad roku zarządza laboratorium PDS w Cambridge. Obecnie pracuje nad rozbudową układu eksperymentalnego oraz przygotowuje się do przeniesienia do nowego kompleksu laboratoryjnego Cavendish III na kampusie West Cambridge.

Literatura:

https://pwr.edu.pl/uczelnia/aktualnosci/naukowiec-z-w11-wspolautorem-publikacji-w-nature-badania-prowadzi-w-cambridge-12898.html
https://pwr.edu.pl/uczelnia/aktualnosci/nauka-i-hobby--czyli-dwa-w-jednym-11907.html

Powyższy artykuł powstał wyłącznie w celach informacyjnych i nie jest reklamą. Nie ponosimy żadnych korzyści finansowych, ani innych korzyści związanych z jego publikacją.