【中国科学报】21.4%!蓝光钙钛矿发光二极管效率再刷新

发布时间:2024-02-06 14:33 来源:中国科学报1版 阅读次数:
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中国科学技术大学教授崔林松课题组与英国剑桥大学教授Samuel D. Stranks团队合作,研制出高效、稳定的蓝光钙钛矿发光二极管。器件峰值外部量子效率首次突破20%,达到21.4%,创下目前蓝光钙钛矿发光二极管效率的最高纪录。同时,器件的稳定性也提升了近30倍。近日,相关研究成果发表于《自然-光子学》。

目前蓝光钙钛矿发光二极管的性能远落后于红光和绿光钙钛矿发光二极管,严重制约钙钛矿发光二极管技术在超高清全彩显示领域的实际应用。“蓝光钙钛矿发光二极管不仅能够提供照明、显示必需的蓝光,还可以通过能量转移获得红光和绿光。”崔林松表示,如何制备高效、稳定的蓝光钙钛矿发光二极管一直是该领域的关键技术瓶颈,也是制约其商业化应用的一大难题。

研究团队设计开发了一种具有共振电子态的多功能有机离子稳定剂双(三苯基正膦基)氯化铵,精准调控钙钛矿相组成和分布,抑制了钙钛矿中的非辐射复合通道和离子迁移现象,从而大幅提升了蓝光钙钛矿发光二极管的效率和稳定性。双(三苯基正膦基)氯化铵通过氢键与钙钛矿中的组分相互作用,有效抑制了蓝光钙钛矿体系中低维相的形成,并有利于转变为高发光效率的高维相,从而减少了低维相中不完全的能量转移和非辐射复合带来的能量损失。此外,双(三苯基正膦基)氯化铵分子通过与钙钛矿中的组分发生配位作用和静电作用,成功实现了对钙钛矿薄膜中缺陷态的钝化和对离子迁移的抑制,显著提升了钙钛矿薄膜的发光效率和光谱稳定性。基于此,研究人员成功研制出高效、稳定的蓝光钙钛矿发光二极管。

对于该工作,审稿人评价说:“这一创新成果为蓝光钙钛矿发光二极管性能的进一步提高开辟了新道路,标志着在钙钛矿发光二极管技术领域取得了令人瞩目的进展。”(记者 王敏)