الأول في العالم! تم الكشف عن شاشة OLED التي تبعث الضوء وتولد الكهرباء

نعم الاول في العالمشاشة أوليدتم الكشف عن جهاز ينبعث منه الضوء ويولد الكهرباء في جهاز واحد متكامل. تم تطوير هذه التكنولوجيا بشكل مشترك من قبل مختبرات أبحاث العلوم والتكنولوجيا NHK اليابانية وجامعة كيوتو وجامعة تشيبا في يناير 2026. وتم نشر البحث ذي الصلة في مجلة Nature Communications. باستخدام مواد MR-TADF الجديدة، تحقق هذه التقنية الوظائف المزدوجة لـ OLED لأول مرة ------ انبعاث الضوء وتوليد الطاقة الشمسية في جهاز واحد، مما يمثل طفرة في تكنولوجيا العرض.

الاختراق التكنولوجي الأساسي

القيود التقليدية: في الماضي،انبعاث ضوء OLED(يتطلب الكهرباء) وتوليد الطاقة الشمسية (تحويل الضوء إلى كهرباء) يعتمدان على مبادئ متعارضة، مما يجعل تعايشهما في عنصر واحد صعبا. نجح فريق البحث في تمكين جهاز واحد للتبديل بين وضع الانبعاث ووضع توليد الطاقة من خلال استخدام مواد MR-TADF (الفلورية المتأخرة متعددة الرنين المنشط حراريًا) وتقنية التحكم الدقيق في الطاقة. يعمل الجهاز كشاشة عرض عادية عند تشغيله، وفي البيئات المضيئة (على سبيل المثال، في الهواء الطلق)، يمكنه تحويل الطاقة الضوئية إلى كهرباء للتخزين أو الاستخدام المباشر.

معلمات الأداء الرئيسية

• انبعاث ثلاثة ألوان أساسية: تم تحقيق انبعاث الضوء الأحمر والأخضر والأزرق. ومن بينها، تتجاوز الكفاءة الكمية الخارجية للأجهزة الباعثة للضوء الأخضر والأحمر 8.5%.

• خاصية الطيف الضيق: يمكن لمواد MR-TADF أن تبعث ضوءًا بنطاق ضيق، وتحديدًا عرض كامل بنصف الحد الأقصى (FWHM) أقل من 40 نانومتر، مما يؤدي إلى نقاء ألوان عالي.

• التبديل ثنائي الوضع: يمكن للجهاز نفسه أن يصدر ضوءًا للعرض ويمتص الضوء لتوليد الطاقة.

• اختراق في الانبعاث الأزرق: كان انبعاث الضوء الأزرق يمثل تحديًا طويلًا في تقنية OLED. إن تحقيقها بنجاح هنا يعد إنجازًا تاريخيًا.

آفاق التطبيق

سيناريوهات التطبيق الأساسية لهذه التكنولوجيا هي شاشات الطوارئ والأجهزة الخارجية. على سبيل المثال، في البيئات التي تفتقر إلى مصدر طاقة مستقر - مثل مواقع الإنقاذ في حالات الكوارث، أو اللوحات الإعلانية الخارجية، أو الأجهزة القابلة للارتداء - يمكن لشاشة العرض استخدام الضوء المحيط لتوليد الكهرباء ذاتيًا والحفاظ على شاشة العرض، مما يؤدي إلى تحسين عمر بطارية الجهاز بشكل كبير. وذكر فريق البحث أنهم سيستمرون في تحسين كل من كفاءة انبعاث الضوء وتوليد الطاقة في المستقبل، بهدف تسويق أجهزة العرض منخفضة استهلاك الطاقة. يمكن أيضًا توسيع هذه التقنية لتشمل المناطق ذات المتطلبات العالية لدقة الألوان، مثل AR/VR.

ملاحظة إضافية: من المهم التمييز بين أن تقنية "إصدار الضوء وتوليد الكهرباء معًا" تشير إلى جهاز واحد يمتلك وظيفتين مزدوجتين، وليس المفهوم التقليدي لـ "الشاشة المشحونة بالطاقة الشمسية" (حيث يتم عرض الشاشة نفسها فقط ويتم إقرانها بلوحة شمسية منفصلة). حاليًا، لا تزال هذه التكنولوجيا في مرحلة المختبر، وهناك حاجة إلى مزيد من التحسين لكفاءتها ومتانتها قبل أن يصبح الإنتاج الضخم والتطبيق حقيقة واقعة.