I ricercatori di Valencia hanno studiato l'interazione di due materiali, perovskite ad alogenuri e punti quantici, rivelando un enorme potenziale per lo sviluppo di LED avanzati e celle solari più efficienti.

Ricercatori dell'Universitat Jaume I (Università Giacomo I, UJI) e l'Universitat de València (Università di Valencia, UV) hanno quantificato lo "stato exciplex" risultante dall'accoppiamento di perovskiti ad alogenuri e punti quantici colloidali. Entrambi conosciuti separatamente per le loro proprietà optoelettroniche, quando combinato, questi materiali producono lunghezze d'onda molto più lunghe di quelle che possono essere raggiunte da entrambi i materiali da soli, oltre a proprietà di facile regolazione che insieme hanno il potenziale per inaugurare importanti cambiamenti nelle tecnologie LED e solari.

I materiali in perovskite sono gli astri nascenti dell'industria fotovoltaica. Sono economici da produrre, semplice da produrre e molto efficiente. Sono anche relativamente nuovi sulla scena e offrono il potenziale per celle solari più efficienti. Sono utilizzati anche nella tecnologia LED.

I punti quantici (QD) sono una famiglia di materiali semiconduttori con proprietà di emissione di luce molto interessanti, inclusa la capacità di sintonizzare a quali lunghezze d'onda viene emessa la luce. Sono anche molto utili sia nei LED che nelle celle solari.

La combinazione dei due materiali crea un nuovo stato exciplex in cui la luce può essere emessa a lunghezze d'onda molto più lunghe, raggiungendo bene lo spettro infrarosso, consentendo anche il controllo sul suo colore di emissione tramite tensione applicata. Ogni materiale, la perovskite, i QD e il nuovo stato exciplex - emette luce di un colore diverso, ognuno dei quali può essere pesato all'interno dell'emissione luminosa complessiva per individuare il colore desiderato.

Ciò significa che i LED possono essere progettati per emettere luce su entrambi gli spettri visibile e infrarosso contemporaneamente, che trova applicazioni nel campo delle telecomunicazioni.

Per di più, operando sulla base del principio di reciprocità, questo nuovo stato porterà potenzialmente allo sviluppo di celle solari in grado di trasformare più luce del sole in energia elettrica. Attualmente, le celle solari possono trasformare la luce emessa solo su una banda di lunghezze d'onda relativamente ristretta. Ma se è possibile produrre luce a lunghezze d'onda maggiori tramite un input elettrico, quindi è teoricamente possibile ottenere energia elettrica assorbendo la luce con queste lunghezze d'onda più lunghe, aumentando così l'efficienza delle celle solari.