Forscher arbeiten an einer sichereren und energieeffizienteren LED-Beleuchtungstechnologie // Show Me Mizzou // University of Missouri

7. April 2023

Ein Forscher am University of Missouri College of Engineering hat einen Weg gefunden, LEDs zu verbessern und den grellen Blauton dieser Art von Leuchten zu reduzieren.

Das Ziel von Peifen Zhu ist es, Beleuchtungstechnologie zu entwickeln, die sicherer und energieeffizienter ist. Aber es gibt noch viel zu tun, und Zhu ist auf der Suche nach Unterstützung durch Studenten und Doktoranden.

„Ich würde mich freuen, wenn mehr Studenten in diesem Forschungsbereich mithelfen würden“, sagte Zhu, der letztes Jahr als Assistenzprofessor für Elektrotechnik und Informatik angefangen hat. „Es ist spannend, Teil der realen Bemühungen zur Verbesserung der Nachhaltigkeit zu sein, und die Arbeit kann zu neuen Möglichkeiten führen. Ehemalige meiner Studenten haben Arbeiten veröffentlicht, ein Stipendium für ein Graduiertenstudium erhalten und bei Intel gearbeitet.“

Unterstützt durch einen Faculty Early Career Development CAREER Award der National Science Foundation entwickelt Zhu Materialien, die als Ersatz für ineffiziente Glühbirnen und Leuchtstofflampen, die Quecksilber verwenden, verwendet werden können.

LEDs – die etwa 75 % effizienter sind als altmodische Glühbirnen – sind im Handel erhältlich, aber teuer und erzeugen ein grelles blaues Licht, das den Verbrauchern nicht gefällt.

In ihrer jüngsten Arbeit, die in Advanced Functional Materials veröffentlicht wurde, verwendeten Zhu und Kollegen rechnerische und experimentelle Methoden, um die Eigenschaft von Halbleitern zu untersuchen, die LED-Leistung zu verbessern. Sie fanden heraus, dass eine Verbindung, die als Perowskit-Nanostrukturen bekannt ist, verwendet werden kann, um die Farbqualität zu verbessern, indem die Blautöne in Richtung Grün verschoben werden, und um die Stabilität der Emissionen zu verbessern.

„Das Material zeigte eine hohe Lumineszenzstabilität mit ausgezeichneter Farbqualität und einer gewünschten Farbtemperatur“, sagte Zhu. „Letztendlich hoffen wir, dass dies zu einer Beleuchtung führt, die sehr effizient und umweltfreundlich ist. Die Kommerzialisierung ist immer noch unerschwinglich, daher werden wir auch weiterhin nach Möglichkeiten suchen, die Herstellung neuer Beleuchtungstechnologien erschwinglich zu machen.“

Während Zhu in der Fakultät für Elektrotechnik und Informatik tätig ist, umfasst die Arbeit Disziplinen, darunter Elektrotechnik, Physik, Materialwissenschaften, Chemie, Chemieingenieurwesen, Wirtschaftsingenieurwesen und Maschinenbau. Auch Studierende, die sich für Materialwissenschaften interessieren oder Physik oder Chemie anwenden möchten, könnten gute Kandidaten für die Forschung sein.

„Glühbirnen werden im täglichen Leben verwendet, daher berührt diese Forschung wirklich viele verschiedene Themenbereiche“, sagte Zhu. „Es ist eine großartige Gelegenheit für Studenten, einen erheblichen Einfluss auf die Reduzierung des Energieverbrauchs zu nehmen. Und es ist ein sich schnell entwickelndes Feld mit vielen Möglichkeiten für Innovation, Kreativität und Experimente.“

MU College of Engineering