Angew. Chem. :通过精准调控吸附能差异实现低维钙钛矿的高效深蓝色电致发光

  • 245
  • A+

由于卤化物钙钛矿具有带隙连续可调、易于溶液加工、高的载流子迁移率及长的载流子扩散长度等优异光电特性,使其被广泛应用于第三代太阳能电池,发光二极管,光电探测器等领域。当前,绿色、红色、近红外钙钛矿发光二极管(PeLEDs)已经突破了20%的外量子效率(EQE)。然而,蓝色特别是深蓝色PeLEDs严重滞后的EQEs极大地限制了PeLEDs在未来全彩显示、照明与信息技术领域的商业化应用潜力。对于深蓝色PeLEDs而言,由于其低的载流子迁移率、离子迁移特性、电致发光光谱的不稳定性、低的器件寿命等诸多问题使之成为领域内亟待解决的重要科学难题之一。


近年来,降低维度的钙钛矿作为实现蓝光PeLEDs最有效的途径得到了广泛的研究,然而钙钛矿薄膜维度分布机制以及如何有效地控制低维钙钛矿n值分布仍旧不能被科学的明晰。在上述研究背景下,吉林大学王宁教授和上海大学杨绪勇教授合作发展了一种新的化学策略:通过精准调控不同有机铵分子在钙钛矿表面的吸附能差异(Adsorption-Energy Difference)来实现高效稳定的深蓝色PeLEDs。

1

通过DFT理论计算,作者选择了具有高低吸附能特性的有机配体作为研究对象,成功揭示了吸附能差异对降低维度的钙钛矿薄膜维度再分布的作用与机制。通过减缓具有更小吸附能的配体与钙钛矿之间的作用速率来抑制低维钙钛矿相值n,以达到促进不同维度钙钛矿之间的能量有效传递的目的。这种新的维度调节机制提供了更加直观的结构分布机理,将对低维钙钛矿的光电器件发展提供一条可借鉴的技术路线。

4

最终,作者成功制备了发光中心波长为457 nm的高效(EQE = 4.62%)稳定(T50 = 90.16 min)深蓝光PeLEDs,该结果是当前深蓝光PeLEDs领域的最优值。此外,为证明该方法的普适性,作者采用该策略制备了青色,天蓝色,纯蓝色的PeLEDs,上述器件均证明了该方法的有效性。

文信息

Deep-Blue Electroluminescence of Perovskites with Reduced Dimensionality Achieved by Manipulating Adsorption-Energy Differences

Dr. Jianchao Dong, Dr. Feifei Lu, Dr. Dongyuan Han, Dr. Jie Wang, Dr. Ziang Zang, Dr. Lingmei Kong, Dr. Yu Zhang, Dr. Xue Ma, Dr. Jianheng Zhou, Dr. Huiyu Ji, Prof. Xuyong Yang, Prof. Ning Wang

文章的第一作者是吉林大学的博士研究生董建超


Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202210322


weinxin
我的微信
关注我了解更多内容

发表评论

目前评论: