di Giorgia Andrei | Secondo gli esperti di MarketsandMarkets i Led, anche se offrono numerosi vantaggi, presentano ancora qualche problema funzionale da risolvere e sfide da affrontare.
Dal punto di vista tecnico, i problemi principali riguardano calore e colore. I Led si surriscaldano e occorre controllare il calore in modo efficace con dissipatori e sistemi di gestione termica adeguati, per evitare che abbia effetti negativi come cambiamenti di colore, luminosità ridotta e una minore durata del componente.
Inoltre, nonostante i progressi per quanto riguarda la resa cromatica, i Led non sono ancora in grado di produrre determinati colori in modo accurato.
Possono esserci, nei driver Led che regolano la tensione di alimentazione, anche problemi di qualità dell’alimentazione stessa, che dipendono, ad esempio, da armoniche e interferenze elettromagnetiche.
Led e interoperabilità
La sfida principale, però, riguarda la carenza di standard aperti e comuni, che garantirebbero l’interoperabilità, la compatibilità e la comunicazione tra vari dispositivi e sistemi.
I produttori hanno sviluppato protocolli proprietari, che rendono complicata la comunicazione tra i prodotti di illuminazione a Led di diversi fornitori: pensiamo ai sistemi di automazione degli edifici, che includono dispositivi e sistemi per illuminazione, HVAC, sicurezza e così via.
In questi casi, senza standard aperti comuni, l’integrazione tra componenti di automazione degli edifici e illuminazione a Led diventa più complicata e costosa, perché richiede più configurazioni manuali.
“La mancanza di standard comuni ostacola il decollo dei sistemi di illuminazione intelligente”, sottolineano gli esperti di MarketsandMarkets, “perché consumatori e imprese sono riluttanti a investire in tali tecnologie se non possono contare su sistemi interoperabili e con prospettive di lunga durata”.
Innovazioni recenti
Fermi restando i limiti evidenziati sopra, l’innovazione non si è mai fermata e i Led negli anni si sono perfezionati, migliorandosi in termini di prestazioni e consumi.
Tra le innovazioni che hanno interessato il settore, ci sono, ad esempio, gli Oled, i Led organici, così chiamati perché si avvalgono di semiconduttori costituiti da polimeri organici a film sottile.
Ampiamente usati in display digitali su schermi televisivi, monitor di computer, smartphone e consolle di gioco portatili, gli Oled presentano un picco di luminosità limitato: provate a pensare, per intenderci, quanto sia difficile leggere lo schermo del proprio smartphone quando è esposto ai raggi del sole.
Oggi, però, si potrebbe superare anche questo limite grazie a imec, il centro belga di ricerca e innovazione.
Il progetto di imec
imec ha messo a punto, nell’ambito del progetto europeo Ultra-Lux, un Led in perovskite, PeLED, che brilla 1.000 volte di più rispetto agli Oled di ultima generazione.
La perovskite è un minerale di ossido di calcio e titanio con una struttura cristallina cubica, e proprietà fisiche insolite, che già si usa nelle celle solari. Nell’ultimo decennio, le sue proprietà optoelettriche, i bassi costi associati alla sua processabilità e l’efficiente trasporto di carica che garantisce hanno fatto sì che se ne studiasse l’adattabilità nelle applicazioni Led.
“Nel progetto Ultra-Lux imec ha dimostrato per la prima volta un’architettura PeLed che permette di ottenere basse perdite ottiche, pompando questi Led in perovskite a densità di corrente che supportano l’emissione stimolata di luce.
Questa nuova architettura di strati di trasporto, elettrodi trasparenti e perovskite come materiale semiconduttore attivo possa funzionare a densità di corrente elettrica decine di migliaia di volte superiori rispetto agli Oled convenzionali”, dice Paul Heremans, ricercatore senior del centro.
Una spiegazione approfondita di quanto realizzato da imec si trova nell’articolo “Electrically Assisted Amplified Spontaneous Emission in Perovskite Light Espiring Diodes” su Nature Photonics.
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