科学家发现增强蓝色钙钛矿LED的新方法

离子添加剂有助于提供21.4%的峰值效率，并将稳定性提高30倍

由中国科学技术大学崔林松领导的研究人员与剑桥大学的团队合作，设计了一种新的策略来提高基于钙钛矿材料的蓝色led的性能。

他们的工作“降维钙钛矿的高效蓝色电致发光”于2024年1月26日在线发表在《自然光子》杂志上。

钙钛矿LED因其优越的发光性能和成本效益而成为一种有前途的下一代照明和显示器技术。尽管在绿色、红色和近红外钙钛矿LED方面取得了重大进展，但蓝色钙钛矿LED的发展滞后，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）氯化亚铵（PPNCl），具有多种带电共振形式和动态电子状态。这种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，从而显著提高蓝色钙钛矿LED的效率和稳定性。

PPNCl通过氢键与钙钛矿的组分相互作用，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，抑制了低维相中非辐射复合引起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，有效地钝化了钙钛矿膜中的缺陷并抑制了卤化物离子的迁移，从而显著提高了钙钛矿膜的发光效率和光谱稳定性。

由于PPNCl对钙钛矿相分布、缺陷状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。这些器件表现出21.4%的峰值外量子效率（EQE）（483nm处的发射峰值），标志着迄今为止在蓝色钙钛矿LED中获得的最高效率。此外，该装置的稳定性提高了近30倍。

该团队表示，这一成就为蓝色钙钛矿LED性能的进一步进步铺平了道路，标志着钙钛矿LED技术的显著进步。

永霖光电-UVSIS-UVLED紫外线应用专家-独家发布

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