日期：
2023-03-28 10:46:17
来源：X-MOL资讯收集 编辑：
钙钛矿发光二极管 (PeLED) 的出现正在重塑光电技术的前景，因为它们具有低成本溶液加工性、高光致发光量子产率 (PLQY)、出色的颜色可调性和理想的色纯度等突出优点。尽管绿色、红色和近红外 PeLED 取得了显着突破，外量子效率 (EQE) 超过 20%，但低效的蓝色 PeLED 仍然存在较大挑战，阻碍了钙钛矿照明光源向有效的全彩色显示和白光照明的发展。近日，苏州大学王照奎 教授课题组通过协同调制策略实现了最大 EQE 超过 15% 的高效天蓝色 PeLED。 混合卤化物 (Cl/Br) 工程和维度调制的两种典型方法可以使钙钛矿材料的发射光谱进入整个蓝色区域。然而，Cl/Br 混合卤化物钙钛矿中较高的氯化物比例会导致较大的带隙，同时在带隙内产生深能级缺陷，导致了严重的非辐射复合损失。另一方面，有机间隔阳离子的掺入，如苯乙胺阳离子 (PEA+ ) 进入钙钛矿前体形成低维钙钛矿片，其具有强烈的量子限制，产生更高能量的光子。然而，钙钛矿结构中过多的有机间隔阳离子不仅牺牲了导电性，而且还促进了 2D 钙钛矿相（n=1，n 代表 [PbX6 ]4- 片的数量）的形成导致了由强激子-声子耦合引起的不希望的非辐射复合损失。上述两种方法的结合是实现高性能天蓝色钙钛矿发光层的一条有前途的途径。然而，钝化深能级缺陷和抑制二维相的形成以在最终的电致发光应用中取得突破仍然必不可少。
鉴于此，苏州大学王照奎教授课题组使用 4,4'-二氟二苯甲酮 (DFBP) 分子改性剂来优化复合动力学以及准二维天蓝色钙钛矿发光层的成膜过程。 实现了最大 EQE 超过 15% 的高效天蓝色 PeLED。含有 C=O 官能团的分子添加剂被证明可以通过将其孤对电子提供给未配位的铅离子来减少非辐射复合中心。DFBP 分子中的强电负性氟 (F) 原子与有机铵阳离子 (PEA+ ) 形成氢键，从而抑制 PEA+ 的扩散并显着抑制纯二维钙钛矿（n=1 相）的形成。这些协同效应使天蓝色钙钛矿发光层产生高达 64% 的高 PLQY。同时，由于明显的疏水特性，经 DFBP 处理的天蓝色 PeLED 表现出更高的稳定性，从而延长了设备的使用寿命。
结合DFBP反溶剂处理的多种优势，获得了性能优异的天蓝色PeLED，其峰值外量子效率为15.03%，稳定发射峰位于490 nm。该工作为制备高性能天蓝色PeLED提供了新的思路。 这一成果近期发表在Angewandte Chemie International Edition 王斌 。 Low-Dimensional Phase Regulation to Restrain Non-Radiative Recombination for Sky-Blue Perovskite LEDs with EQE Exceeding 15% Bin Wang, Yu-Hang Zhou, Shuai Yuan, Yan-Hui Lou, Kai-Li Wang, Yu Xia, Chun-Hao Chen, Jing Chen, Yi-Ran Shi, Zhao-Kui Wang, Liang-Sheng Liao Angew. Chem. Int. Ed. , 2023 , DOI: 10.1002/anie.202219255王照奎： 苏州大学功能纳米与软物质研究院教授，博士生导师。于2011年获日本富山大学博士学位；2012-2013年，获日本学术振兴会（JSPS）资助，任富山大学外国人特别研究员。2018年在美国加州大学洛杉矶分校（UCLA）杨阳教授课题组访问交流。曾获“江苏省科学技术奖二等奖”、“教育部高等学校科学研究优秀成果奖技术发明奖二等奖”、“中国产学研合作创新成果二等奖”、“中国电子学会科学技术奖技术发明二等奖”、“中国科技产业促进会二等奖”、江苏省“333高层次人才培养工程”、“苏州大学建设银行奖教金一等奖”、“苏州大学青年教师课堂教学竞赛奖”、“苏州大学仲英学者”、“国家优秀自费留学生奖学金”、“富山大学校长奖”、“JSPS外国人研究员特别奖励费”、等荣誉奖励。
https://www.x-mol.com/university/faculty/18417 主要围绕钙钛矿半导体光电器件与物理，开展有钙钛矿太阳能电池（PV）和发光二极管（LED）的研究工作，主要包括：（1） 钙钛矿半导体器件 ：钙钛矿薄膜的低成本成膜工艺、晶化动力学调控，以及高性能钙钛矿PV和LED的器件工艺与制备；（2）钙钛矿半导体物理： 钙钛矿半导体材料与器件的基础物性分析、界面物理、载流子输运过程以及缺陷机制与钝化策略研究。 近年来围绕钙钛矿太阳能电池（PV）和发光二极管（LED）的表界面调控和器件物理开展了创新性研究工作。在薄膜的晶化控制、表界面形貌调控以及高性能器件的应用制备方面取得了一系列创新性研究成果。以第一作者/通讯作者在Science （1篇）、Joule (1篇) 、Matter (1篇) 、Sci. Bullet. (1篇) 、eScience (1篇) 、Adv. Mater. （12篇）、J. Am. Chem. Soc. （4篇）、Adv. Energy Mater. （10篇）、Adv. Funct. Mater. （8篇）、Nano Lett. （2篇）、ACS Nano （2篇）、Appl. Phys. Lett. （25篇）等发表论文150余篇，论文被引用1万余次，H-index = 55 (Google Scholar)。已获授权发明专利33项，技术转让1项。主持和参与国家自然科学基金青年/面上/集成项目、江苏省自然基金青年/优秀青年项目、国家重点专项基金等10余项。 本研究方向热忱欢迎有志从事科研工作的本科生、研究生到课题组学习工作。具体招生方向包括物理（凝聚态物理、电子工程、光学等）、材料学以及纳米专业的学生。 1. 钙钛矿光伏材料与器件：高性能Pb基钙钛矿光伏、钙钛矿室内光伏、全钙钛矿叠层光伏器件、钙钛矿光伏组件等；（招收1-2人） 2. 钙钛矿发光材料与器件：光物理、器件物理、蓝光/白光钙钛矿发光二极管器件等；（招收1人） 点击“阅读原文”，查看 化学 • 材料 领域所有收录期刊