研究人员开发出一种新策略来增强蓝色钙钛矿 LED 性能

中国科学技术大学崔林松教授研究团队与剑桥大学Samuel D. Stranks教授团队合作，设计了一种增强蓝光发光二极管性能的新策略( LED)基于钙钛矿材料。他们的工作已发表在《自然光子学》上。

钙钛矿 LED 凭借其卓越的发光性能和成本效益，已成为一种有前途的下一代照明和显示器技术。虽然绿光、红光和近红外钙钛矿LED取得了重大进展，但蓝光钙钛矿LED的发展却相对滞后，成为该领域的主要瓶颈。

为了应对这一挑战，研究团队设计了一种多功能离子添加剂——双(三苯基膦)氯化亚胺(PPNCl)，具有多种带电共振形式和动态电子态。该化合物能够精确控制钙钛矿相的组成和分布，有效抑制非辐射复合通道和离子迁移，从而显着提高蓝色钙钛矿LED的效率和稳定性。

PPNCl 通过氢键与钙钛矿组分相互作用，影响结晶过程并有利于向高维相的转变，从而提高发光效率。

瞬态吸收(TA)光谱研究进一步表明，PPNCl 加速了从低维相到高维相的能量转移过程，抑制了低维相中由于非辐射复合而导致的不完全能量转移和能量损失。

此外，PPNCl分子与钙钛矿组分配位并表现出静电相互作用，有效钝化钙钛矿薄膜中的缺陷并抑制卤化物离子迁移，从而显着提高钙钛矿薄膜的发光效率和光谱稳定性。

由于PPNCl对钙钛矿相分布、缺陷态和离子迁移的有效控制，实现了高效、稳定的蓝色钙钛矿LED。这些器件的峰值外量子效率 (EQE) 为 21.4%(发射峰值为 483 nm)，标志着迄今为止蓝色钙钛矿 LED 达到的最高效率。此外，设备的稳定性也提高了近30倍。

这一创新成果为蓝色钙钛矿LED性能的进一步进步铺平了道路，标志着钙钛矿LED技术取得了显着进步。

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