प्रकाश उत्सर्जक विद्युत रासायनिक सेल: Difference between revisions
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प्रकाश उत्सर्जक इलेक्ट्रोकेमिकल सेल (एलईसी या लीक) ठोस-अवस्था उपकरण है जो विद्युत प्रवाह ([[ विद्युतसंदीप्ति ]]) से प्रकाश उत्पन्न करता है। एलईसी सामान्यतः मोबाइल आयनों वाले [[कार्बनिक अर्धचालक]] (जैसे सैंडविचिंग) से जुड़े दो धातु इलेक्ट्रोड से बने होते हैं। मोबाइल आयनों के अतिरिक्त, उनकी संरचना कार्बनिक प्रकाश उत्सर्जक डायोड (ओएलईडी) के समान ही है। | |||
एलईसी में ओएलईडी के अधिकांश | एलईसी में ओएलईडी के अधिकांश लाभ हैं, साथ ही अतिरिक्त भी हैं: | ||
* डिवाइस इलेक्ट्रोड के कार्य समारोह में | * डिवाइस इलेक्ट्रोड के कार्य समारोह में निर्भर है। परिणाम स्वरुप , इलेक्ट्रोड सामग्री (जैसे सोना) से बने हो सकते हैं। इसी प्रकार, डिवाइस को अभी भी अल्प वोल्टेज पर चलाया जा सकता है।<ref>{{ cite journal | last1 = Gao | first1 = J. | last2 = Dane | first2 = J. | title = बेहद बड़े इंटरइलेक्ट्रोड स्पेसिंग के साथ प्लानर पॉलिमर लाइट-एमिटिंग इलेक्ट्रोकेमिकल सेल| journal = Applied Physics Letters | year = 2003 | volume = 83 | issue = 15 | pages = 3027 | doi = 10.1063/1.1618948 |bibcode = 2003ApPhL..83.3027G }}</ref><ref>{{ cite journal | last1 = Shin | first1 = J.-H. | last2 = Dzwilewski | first2 = A. | last3 = Iwasiewicz | first3 = A. | last4 = Xiao | first4 = S. | last5 = Fransson | first5 = Å. | last6 = Ankah | first6 = G. N. | last7 = Edman | first7 = L. | title = Light Emission at 5 V from a Polymer Device with a Millimeter-Sized Interelectrode Gap | journal = Applied Physics Letters | year = 2006 | volume = 89 | issue = 1 | pages = 013509 | doi = 10.1063/1.2219122 |bibcode = 2006ApPhL..89a3509S }}</ref> | ||
* | * परिस्थिति में विकसित सामग्री जैसे [[ग्राफीन]]<ref>{{ cite journal | last1 = Matyba | first1 = P. | last2 = Yamaguchi | first2 = H. | last3 = Eda | first3 = G. | last4 = Chhowalla | first4 = M. | last5 = Edman | first5 = L. | last6 = Robinson | first6 = N. D. | title = Graphene and Mobile Ions: The Key to All-Plastic, Solution-Processed Light-Emitting Devices | journal = ACS Nano | year = 2010 | volume = 4 | issue = 2 | pages = 637–42 | doi = 10.1021/nn9018569 | pmid = 20131906 | citeseerx = 10.1.1.474.2436 }}</ref> या [[कार्बन नैनोट्यूब]] और पॉलिमर का मिश्रण उपयोग इलेक्ट्रोड के रूप में उपयोग किया गया है, <ref>{{ cite journal | last1 = Yu | first1 = Z. | last2 = Hu | first2 = L. | last3 = Liu | first3 = Z. | last4 = Sun | first4 = M. | last5 = Wang | first5 = M. | last6 = Grüner | first6 = G. | last7 = Pei | first7 = Q. | title = कैथोड और एनोड के रूप में कार्बन नैनोट्यूब के साथ पूरी तरह से मोड़ने योग्य पॉलिमर प्रकाश उत्सर्जक उपकरण| journal = Applied Physics Letters | year = 2009 | volume = 95 | issue = 20 | pages = 203304 | doi = 10.1063/1.3266869 |bibcode = 2009ApPhL..95t3304Y }}</ref>पारदर्शी इलेक्ट्रोड के लिए [[इंडियम टिन ऑक्साइड]] का उपयोग करने की आवश्यकता समाप्त हो गई है। | ||
* डिवाइस को संचालित करने के लिए सक्रिय इलेक्ट्रोल्यूमिनिसेंट परत की मोटाई महत्वपूर्ण नहीं है। | * डिवाइस को संचालित करने के लिए सक्रिय इलेक्ट्रोल्यूमिनिसेंट परत की मोटाई महत्वपूर्ण नहीं है। | ||
* | *एलईसी को अपेक्षाकृत सस्ती मुद्रण प्रक्रियाओं के साथ किए जा सकते हैं (जहां फिल्म की मोटाई पर नियंत्रण मुश्किल हो सकता है)।<ref>{{cite journal|last1=Mauthner|first1=G.|last2=Landfester|first2=K.|author-link2=Katharina Landfester|last3=Kock|first3=A.|last4=Bruckl|first4=H.|last5=Kast|first5=M.|last6=Stepper|first6=C.|last7=List|first7=E. J. W.|year=2008|title=इंकजेट प्रिंटेड सरफेस सेल लाइट-एमिटिंग डिवाइसेज फ्रॉम ए वॉटर-बेस्ड पॉलीमर डिस्पर्सन|journal=Organic Electronics|volume=9|issue=2|pages=164–70|doi=10.1016/j.orgel.2007.10.007}}</ref> | ||
* | * प्लानर डिवाइस कॉन्फ़िगरेशन में, आंतरिक डिवाइस ऑपरेशन को सीधे देखा जा सकता है।<ref>{{ cite journal | last1 = Gao | first1 = J. | last2 = Dane | first2 = J. | title = संयुग्मित पॉलिमर फिल्मों में इलेक्ट्रोकेमिकल डोपिंग और लाइट-एमिटिंग जंक्शन फॉर्मेशन का दृश्य| journal = Applied Physics Letters | year = 2004 | volume = 84 | issue = 15 | pages = 2778 | doi = 10.1063/1.1702126 |bibcode = 2004ApPhL..84.2778G }}</ref> | ||
एलईसी के दो | एलईसी के दो भिन्न-भिन्न प्रकार हैं, जो अकार्बनिक संक्रमण धातु परिसरों (आईटीएमसी) या प्रकाश उत्सर्जक पॉलिमर पर आधारित हैं। इटंस उपकरण अधिकांशतः उनके लेप आधारित समकक्षों की तुलना में अधिक कुशल होते हैं, क्योंकि उत्सर्जन तंत्र फ्लोरोसेंट के स्थान पर फॉस्फोरसेंट होता है।<ref>{{Cite journal|last1=Tang|first1=Shi|last2=Edman|first2=Ludvig|date=2016-06-13|title=Light-Emitting Electrochemical Cells: A Review on Recent Progress|journal=Topics in Current Chemistry|language=en|volume=374|issue=4|pages=40|doi=10.1007/s41061-016-0040-4|pmid=27573392|s2cid=5205115 |issn=2365-0869}}</ref> | ||
जबकि इलेक्ट्रोल्यूमिनिसेंस को | |||
जबकि इलेक्ट्रोल्यूमिनिसेंस को पूर्व इसी प्रकार के उपकरणों में देखा गया था, पॉलिमर एलईसी के आविष्कार का श्रेय पेई एट अल को दिया जाता है।<ref>{{cite journal | last1 = Pei | first1 = Q. B. | last2 = Yu | first2 = G. | last3 = Zhang | first3 = C. | last4 = Yang | first4 = Y. | last5 = Heeger | first5 = A. J. | title = पॉलिमर लाइट-एमिटिंग इलेक्ट्रोकेमिकल-सेल| journal = Science | year = 1995 | volume = 269 | issue = 5227 | pages = 1086–8 | doi = 10.1126/science.269.5227.1086 | pmid = 17755530 |bibcode = 1995Sci...269.1086P | s2cid = 36807816 }}</ref> तब से, कई अनुसंधान समूहों और कुछ कंपनियों ने उपकरणों में सुधार और व्यावसायीकरण पर कार्य किया है। | |||
2012 में इलास्टोमेरिक एमिसिव मैटेरियल (कमरे के तापमान पर) का उपयोग करने वाले पूर्व स्वाभाविक रूप से फैलने योग्य एलईसी की सूचना मिली थी। इलास्टोमेरिक मैट्रिक्स में आयनिक संक्रमण धातु परिसर को फैलाना आंतरिक रूप से फैलने वाले प्रकाश उत्सर्जक उपकरणों के निर्माण को सक्षम बनाता है जो बड़े उत्सर्जन क्षेत्रों (∼ 175 मिमी 2) के अधिकारी होते हैं और रैखिक उपभेदों को 27% तक और 15% तनाव के दोहराए जाने वाले चक्रों को सहन करते हैं। यह कार्य अनुरूप प्रकाश व्यवस्था में नए अनुप्रयोगों के लिए इस दृष्टिकोण की उपयुक्तता को प्रदर्शित करता है जिसके लिए बड़े क्षेत्रों में समान, विसरित प्रकाश उत्सर्जन की आवश्यकता होती है।<ref>{{cite journal |author1=Filiatrault, H. L. |author2=Porteous, G. C. |author3=Carmichael, R. S. |author4=Davidson, G. J. E. |author5=Carmichael, T. B. | title = इलास्टोमेरिक एमिसिव सामग्री का उपयोग करके स्ट्रेचेबल लाइट-एमिटिंग इलेक्ट्रोकेमिकल सेल| journal = Advanced Materials | year = 2012 | volume = 24 | issue = 20 | pages = 2673–8 | doi = 10.1002/adma.201200448 |pmid=22451224 |s2cid=13047158 }}</ref> | |||
2012 में परिवेशी परिस्थितियों में [[रोल करने वाली रोल|रोल-टू-रोल]] संगत प्रक्रिया का उपयोग करके कार्बनिक यौगिक प्रकाश उत्सर्जक विद्युत रासायनिक कोशिकाओं (एलईसी) के निर्माण की सूचना मिली थी।<ref>{{cite journal |author1=Sandström, A. |author2=Dam, H. F. |author3=Krebs, F. C. |author4=Edman, L. | title = स्लॉट-डाई कोटिंग का उपयोग करके लचीले और बड़े-क्षेत्र वाले कार्बनिक प्रकाश-उत्सर्जक उपकरणों का परिवेश निर्माण| journal = Nature Communications | year = 2012 | volume = 3 | pages = 1002 | doi = 10.1038/ncomms2002 |bibcode = 2012NatCo...3.1002S | pmid=22893126 | pmc=3432459}}</ref> | |||
2017 में, स्वीडिश शोधकर्ताओं की टीम द्वारा विकसित नए डिजाइन दृष्टिकोण ने अधिक उच्च दक्षता प्रदान करने की प्रतिज्ञा किया: 99.2 cd A<sup>−1</sup> 1910 cd m<sup>-2 की चमकदार चमक पर है।<sup>.<ref>{{cite journal |author1=Tang, S. |author2=Sandström, A. |author3=Lundberg P. |author4=Lanz, T. |author5=Larsen, C. |author6=van Reenen, S. |author7=Kemerink, M. |author8=Edman, L. |title=Design rules for light-emitting electrochemical cells delivering bright luminance at 27.5 percent external quantum efficiency |journal=Nature Communications|date=30 October 2017 |volume=8 |issue=1190 (2017)|pages=1190 |doi=10.1038/s41467-017-01339-0|pmid=29085078 |pmc=5662711 |bibcode=2017NatCo...8.1190T }}</ref> | |||
Revision as of 10:14, 27 April 2023
प्रकाश उत्सर्जक इलेक्ट्रोकेमिकल सेल (एलईसी या लीक) ठोस-अवस्था उपकरण है जो विद्युत प्रवाह (विद्युतसंदीप्ति ) से प्रकाश उत्पन्न करता है। एलईसी सामान्यतः मोबाइल आयनों वाले कार्बनिक अर्धचालक (जैसे सैंडविचिंग) से जुड़े दो धातु इलेक्ट्रोड से बने होते हैं। मोबाइल आयनों के अतिरिक्त, उनकी संरचना कार्बनिक प्रकाश उत्सर्जक डायोड (ओएलईडी) के समान ही है।
एलईसी में ओएलईडी के अधिकांश लाभ हैं, साथ ही अतिरिक्त भी हैं:
- डिवाइस इलेक्ट्रोड के कार्य समारोह में निर्भर है। परिणाम स्वरुप , इलेक्ट्रोड सामग्री (जैसे सोना) से बने हो सकते हैं। इसी प्रकार, डिवाइस को अभी भी अल्प वोल्टेज पर चलाया जा सकता है।[1][2]
- परिस्थिति में विकसित सामग्री जैसे ग्राफीन[3] या कार्बन नैनोट्यूब और पॉलिमर का मिश्रण उपयोग इलेक्ट्रोड के रूप में उपयोग किया गया है, [4]पारदर्शी इलेक्ट्रोड के लिए इंडियम टिन ऑक्साइड का उपयोग करने की आवश्यकता समाप्त हो गई है।
- डिवाइस को संचालित करने के लिए सक्रिय इलेक्ट्रोल्यूमिनिसेंट परत की मोटाई महत्वपूर्ण नहीं है।
- एलईसी को अपेक्षाकृत सस्ती मुद्रण प्रक्रियाओं के साथ किए जा सकते हैं (जहां फिल्म की मोटाई पर नियंत्रण मुश्किल हो सकता है)।[5]
- प्लानर डिवाइस कॉन्फ़िगरेशन में, आंतरिक डिवाइस ऑपरेशन को सीधे देखा जा सकता है।[6]
एलईसी के दो भिन्न-भिन्न प्रकार हैं, जो अकार्बनिक संक्रमण धातु परिसरों (आईटीएमसी) या प्रकाश उत्सर्जक पॉलिमर पर आधारित हैं। इटंस उपकरण अधिकांशतः उनके लेप आधारित समकक्षों की तुलना में अधिक कुशल होते हैं, क्योंकि उत्सर्जन तंत्र फ्लोरोसेंट के स्थान पर फॉस्फोरसेंट होता है।[7]
जबकि इलेक्ट्रोल्यूमिनिसेंस को पूर्व इसी प्रकार के उपकरणों में देखा गया था, पॉलिमर एलईसी के आविष्कार का श्रेय पेई एट अल को दिया जाता है।[8] तब से, कई अनुसंधान समूहों और कुछ कंपनियों ने उपकरणों में सुधार और व्यावसायीकरण पर कार्य किया है।
2012 में इलास्टोमेरिक एमिसिव मैटेरियल (कमरे के तापमान पर) का उपयोग करने वाले पूर्व स्वाभाविक रूप से फैलने योग्य एलईसी की सूचना मिली थी। इलास्टोमेरिक मैट्रिक्स में आयनिक संक्रमण धातु परिसर को फैलाना आंतरिक रूप से फैलने वाले प्रकाश उत्सर्जक उपकरणों के निर्माण को सक्षम बनाता है जो बड़े उत्सर्जन क्षेत्रों (∼ 175 मिमी 2) के अधिकारी होते हैं और रैखिक उपभेदों को 27% तक और 15% तनाव के दोहराए जाने वाले चक्रों को सहन करते हैं। यह कार्य अनुरूप प्रकाश व्यवस्था में नए अनुप्रयोगों के लिए इस दृष्टिकोण की उपयुक्तता को प्रदर्शित करता है जिसके लिए बड़े क्षेत्रों में समान, विसरित प्रकाश उत्सर्जन की आवश्यकता होती है।[9]
2012 में परिवेशी परिस्थितियों में रोल-टू-रोल संगत प्रक्रिया का उपयोग करके कार्बनिक यौगिक प्रकाश उत्सर्जक विद्युत रासायनिक कोशिकाओं (एलईसी) के निर्माण की सूचना मिली थी।[10]
2017 में, स्वीडिश शोधकर्ताओं की टीम द्वारा विकसित नए डिजाइन दृष्टिकोण ने अधिक उच्च दक्षता प्रदान करने की प्रतिज्ञा किया: 99.2 cd A−1 1910 cd m-2 की चमकदार चमक पर है।.[11]
यह भी देखें
- विद्युत रासायनिक सेल
- विद्युत रासायनिक संदीप्ति
- प्रकाश उत्सर्जक डायोड
- जैविक प्रकाश उत्सर्जक डायोड
- फोटोइलेक्ट्रोलिसिस
संदर्भ
- ↑ Gao, J.; Dane, J. (2003). "बेहद बड़े इंटरइलेक्ट्रोड स्पेसिंग के साथ प्लानर पॉलिमर लाइट-एमिटिंग इलेक्ट्रोकेमिकल सेल". Applied Physics Letters. 83 (15): 3027. Bibcode:2003ApPhL..83.3027G. doi:10.1063/1.1618948.
- ↑ Shin, J.-H.; Dzwilewski, A.; Iwasiewicz, A.; Xiao, S.; Fransson, Å.; Ankah, G. N.; Edman, L. (2006). "Light Emission at 5 V from a Polymer Device with a Millimeter-Sized Interelectrode Gap". Applied Physics Letters. 89 (1): 013509. Bibcode:2006ApPhL..89a3509S. doi:10.1063/1.2219122.
- ↑ Matyba, P.; Yamaguchi, H.; Eda, G.; Chhowalla, M.; Edman, L.; Robinson, N. D. (2010). "Graphene and Mobile Ions: The Key to All-Plastic, Solution-Processed Light-Emitting Devices". ACS Nano. 4 (2): 637–42. CiteSeerX 10.1.1.474.2436. doi:10.1021/nn9018569. PMID 20131906.
- ↑ Yu, Z.; Hu, L.; Liu, Z.; Sun, M.; Wang, M.; Grüner, G.; Pei, Q. (2009). "कैथोड और एनोड के रूप में कार्बन नैनोट्यूब के साथ पूरी तरह से मोड़ने योग्य पॉलिमर प्रकाश उत्सर्जक उपकरण". Applied Physics Letters. 95 (20): 203304. Bibcode:2009ApPhL..95t3304Y. doi:10.1063/1.3266869.
- ↑ Mauthner, G.; Landfester, K.; Kock, A.; Bruckl, H.; Kast, M.; Stepper, C.; List, E. J. W. (2008). "इंकजेट प्रिंटेड सरफेस सेल लाइट-एमिटिंग डिवाइसेज फ्रॉम ए वॉटर-बेस्ड पॉलीमर डिस्पर्सन". Organic Electronics. 9 (2): 164–70. doi:10.1016/j.orgel.2007.10.007.
- ↑ Gao, J.; Dane, J. (2004). "संयुग्मित पॉलिमर फिल्मों में इलेक्ट्रोकेमिकल डोपिंग और लाइट-एमिटिंग जंक्शन फॉर्मेशन का दृश्य". Applied Physics Letters. 84 (15): 2778. Bibcode:2004ApPhL..84.2778G. doi:10.1063/1.1702126.
- ↑ Tang, Shi; Edman, Ludvig (2016-06-13). "Light-Emitting Electrochemical Cells: A Review on Recent Progress". Topics in Current Chemistry (in English). 374 (4): 40. doi:10.1007/s41061-016-0040-4. ISSN 2365-0869. PMID 27573392. S2CID 5205115.
- ↑ Pei, Q. B.; Yu, G.; Zhang, C.; Yang, Y.; Heeger, A. J. (1995). "पॉलिमर लाइट-एमिटिंग इलेक्ट्रोकेमिकल-सेल". Science. 269 (5227): 1086–8. Bibcode:1995Sci...269.1086P. doi:10.1126/science.269.5227.1086. PMID 17755530. S2CID 36807816.
- ↑ Filiatrault, H. L.; Porteous, G. C.; Carmichael, R. S.; Davidson, G. J. E.; Carmichael, T. B. (2012). "इलास्टोमेरिक एमिसिव सामग्री का उपयोग करके स्ट्रेचेबल लाइट-एमिटिंग इलेक्ट्रोकेमिकल सेल". Advanced Materials. 24 (20): 2673–8. doi:10.1002/adma.201200448. PMID 22451224. S2CID 13047158.
- ↑ Sandström, A.; Dam, H. F.; Krebs, F. C.; Edman, L. (2012). "स्लॉट-डाई कोटिंग का उपयोग करके लचीले और बड़े-क्षेत्र वाले कार्बनिक प्रकाश-उत्सर्जक उपकरणों का परिवेश निर्माण". Nature Communications. 3: 1002. Bibcode:2012NatCo...3.1002S. doi:10.1038/ncomms2002. PMC 3432459. PMID 22893126.
- ↑ Tang, S.; Sandström, A.; Lundberg P.; Lanz, T.; Larsen, C.; van Reenen, S.; Kemerink, M.; Edman, L. (30 October 2017). "Design rules for light-emitting electrochemical cells delivering bright luminance at 27.5 percent external quantum efficiency". Nature Communications. 8 (1190 (2017)): 1190. Bibcode:2017NatCo...8.1190T. doi:10.1038/s41467-017-01339-0. PMC 5662711. PMID 29085078.
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