Nowa generacja LED – tańsze, wydajniejsze i przyjazne dla środowiska

Czy tradycyjne diody LED niedługo odejdą do lamusa? Naukowcy z Uniwersytetu w Linköping pracują nad nową technologią, która może całkowicie zmienić rynek oświetlenia.

LED-y oparte na perowskitach (materiał, który występuje naturalnie w przyrodzie) są tańsze w produkcji, bardziej energooszczędne i mogą mieć mniejszy wpływ na środowisko. Czy to przyszłość oświetlenia?

Czym różnią się perowskitowe LED-y?

Obecnie używane diody LED są efektywne, ale ich produkcja bywa kosztowna i nie zawsze ekologiczna. Te zbudowane na bazie perowskitów opierają się na innowacyjnym składzie chemicznym, który pozwala na lepsze przekształcanie energii elektrycznej w światło. Perowskity to materiały o unikalnych adekwatnościach optoelektronicznych, które mogą generować światło o wysokiej jakości i intensywności. Proces produkcji jest mniej skomplikowany niż w przypadku tradycyjnych LED-ów, co wpływa na obniżenie jego kosztów. Dodatkowo można dostosować ich kolorystykę, dzięki czemu emitowane jest światło o szerokiej gamie barw. To czyni je idealnym rozwiązaniem dla nowoczesnych ekranów i wyświetlaczy OLED.

Mimo wielu zalet, nowe diody LED nie są jeszcze pozbawione wyzwań. Główną kwestią ekologiczną jest obecność niewielkiej ilości ołowiu, który jest najważniejszy dla efektywnego działania ich elementów składowych. Naukowcy pracują nad alternatywnymi rozwiązaniami, aby wyeliminować ten pierwiastek bez pogorszenia wydajności diod.

Cykl życia urządzenia PeLED / Źródło: nature.com

Dodatkowo, analiza cyklu życia produktów wskazuje, iż największym problemem środowiskowym nie jest ołów, ale złoto używane w tradycyjnych LED-ach. Wydobycie tego metalu wiąże się z ogromnym zużyciem energii i emisją toksycznych substancji, takich jak rtęć i cyjanek. Zastąpienie złota innymi materiałami, np. miedzią, aluminium lub niklem, mogłoby znacząco zwiększyć ekologiczność nowej technologii.

Największe wyzwanie – żywotność LED-ów

Obecnie głównym ograniczeniem nowych diod jest ich trwałość. Najlepsze perowskitowe LED-y działają przez kilkaset godzin, co jest znacznie krótszym okresem w porównaniu do tradycyjnych diod LED, które mogą świecić choćby kilkadziesiąt tysięcy godzin. Aby nowa technologia była rzeczywiście opłacalna i ekologiczna, naukowcy muszą zwiększyć ich żywotność do co najmniej 10 000 godzin. Prace nad poprawą stabilności perowskitowych LED-ów nabierają tempa, a postęp w tej dziedzinie może niedługo przynieść przełomowe efekty.

Czy nowa technologia zastąpi dotychczasowe technologie oświetleniowe? Wszystko zależy od dalszego rozwoju i udoskonalania ich parametrów. jeżeli naukowcom uda się poprawić trwałość tych diod i całkowicie wyeliminować toksyczne substancje, mogą one zdominować rynek oświetleniowy i wyświetlaczy elektronicznych.