溶剂筛法制备钙钛矿发光二极管创下新纪录
发布时间：2024-02-06 06:00:05 阅读数： 455
溶剂筛法制备高性能发光二极管。来源:NIMTE
中国科学院宁波材料技术与工程研究所(NIMTE)的研究人员利用一种简单的溶剂筛法，率先开发出了性能创纪录的高效稳定的钙钛矿发光二极管(PeLEDs)。
他们的研究发表在《自然光子学》杂志上。钙钛矿以其优异的光电性能和低廉的制备成本，成为最有前途的光电材料之一。与传统的有机发光二极管(oled)相比，pled具有更窄的发光光谱和更优越的色纯度，因此在显示和照明方面显示出巨大的应用潜力。
然而，尽管在效率方面取得了重大进展，但长期以来，低运行稳定性一直限制着ped的实际应用。特别是，对钙钛矿不稳定性原因的有限理解极大地阻碍了ped的发展和商业化。
在深入分析钙钛矿精细纳米结构的基础上，研究人员确定了钙钛矿低n相缺陷是钙钛矿不稳定的关键来源。低n相中只含有一层或两层铅离子，其低质量源于结晶过程快速且不可控。
受筛分不同粒度沙子过程的启发，研究人员提出了一种溶剂筛法来筛除这些不需要的低n相。
根据研究人员的说法，溶剂筛是极性和非极性溶剂的组合。极性溶剂充当与钙钛矿相互作用的网状物，而非极性溶剂充当不影响钙钛矿的框架。研究人员调整极性溶剂的比例，以有效去除有缺陷的低n相。
基于经过筛选的钙钛矿的pled在正常条件下(亮度为100 cd/m2)的工作寿命超过5.7年，比未处理的器件长30多倍。这一记录寿命也是迄今为止报道的绿色ped的最高值，达到了商业应用的基本门槛。
此外，这些ped实现了创纪录的29.5%的外量子效率(EQE)，显着提高了电光转换效率。
当暴露于环境空气(50±10%湿度)时，该器件可以保持75%的薄膜光致发光量子产率和80%的EQE超过100天，从而显示出优异的稳定性。
这种溶剂筛法不仅显著提高了peds的发光性能和稳定性，而且为具有独特纳米结构和优异发光性能的钙钛矿的未来开发和应用铺平了道路。
