Группа исследователей, которую возглавляет Седат Низамоглу (Sedat Nizamoglu) из университета Коч в Стамбуле, смогла создать светодиоды на основе наночастиц, которые демонстрируют рекордную для этой категории светодиодов светоотдачу 105 лм/Вт.
Светоотдача характеризует эффективность прибора, показывая как много света можно получить в расчете на затраченную энергию. Участники проекта уверены, что со временем они смогут довести эффективность до 200 лм/Вт, что позволит использовать разработку в экономичных осветительных приборах. Для сравнения: лампа накаливания мощностью 100 Вт характеризуется светоотдачей 13,8 лм/Вт, галогеновая лампа такой же мощности — 16,7 лм/Вт.
Исследователи взяли за основу коммерчески доступные синие светодиоды и дополнили их гибкими линзами, заполненными раствором полупроводниковых наночастиц, называемых квантовыми точками. Свет синего светодиода приводит к свечению квантовых точек зеленым и красным светом, что в комбинации с исходным синим дает белый свет.
В современных светодиодах белый свет получается объединением синего и желтого в синем светодиоде, покрытом желтым люминофором. Поскольку люминофоры имеют широкий диапазон излучения — от синего до красного, точно настроить цветовую температуру трудно.
В отличие от люминофоров, квантовые точки генерируют чистые цвета, потому что они излучают только в узкой части спектра. Это позволяет получать высококачественный белый свет с точной цветовой температурой. Кроме того, параметрами легко управлять при производстве, меняя размеры квантовых точек и их концентрацию в жидкости.
Поместив квантовые точки в жидкость, разработчики смогли избежать существенного снижения эффективности, которое наблюдается при встраивании квантовых точек в твердую полимерную пленку, как это сделано в телевизионных панелях. Исходными материалами для квантовых точек послужили кадмий, селен, цинк и сера. На следующем этапе исследователи рассчитывают отказаться от кадмия и изучить работу «жидких» светодиодов в разных условиях, чтобы убедиться в их долговечности.
