苏大团队实现钙钛矿白光器件外量子效率超20%

在低成本显示和照明技术方面，钙钛矿发光二极管（Perovskite light-emitting diodes，PeLEDs）表现出应用潜力。

全无机蓝色 PeLEDs 因在颜色纯度以及稳定性方面的优势，而被认为有望替代蓝色荧光或磷光有机发光二极管。然而，多层白光 PeLEDs 的相关问题仍未被解决。

基于此，苏州大学团队设计了一种新型策略——混合钙钛矿/有机串联白光 LED（perovskite/organic tandem white LED，POTWLED）。

苏州大学博士研究生孙双桥、暨南大学硕士研究生蔡雅婷和苏州大学博士研究生朱敏为论文第 一作者，由苏州大学/澳门科技大学冯敏强教授、苏州大学谢跃民副教授和暨南大学时婷婷副教授担任论文共同通讯作者。

该研究解决了三方面问题。第 一，针对钙钛矿基白光器件中溶剂不相容、发光单元能量传递和卤素离子交换等问题，杂化叠层器件中顶部发光单元采用真空蒸镀技术。能够有效地避免有机溶剂对下层发光单元的破坏，并形成了独立的发光单元以解决各个发光单元之间的能量传递和离子交换。

第二，针对钙钛矿 LED 发光颜色单一的问题，杂化叠层技术可以实现不同光色自由组合。

第三，针对钙钛矿基白光器件寿命短的问题，杂化叠层技术通过降低相同亮度下电流的需求，显著提高了其工作寿命，这对于钙钛矿 LED 具有重要意义。

图丨a、器件结构和横截面透射电子显微镜图像；b、混合钙钛矿/有机串联发光二极管的能量传递图（来源：Advanced Functional Materials）

目前，大多数钝化剂分子导电性较差，从而影响了钙钛矿的导电性和载流子传输。为解决该问题，该团队采用了一种良好的导电钝化剂——2,8-双（二苯基磷酰基）二苯并[b,d]噻吩。

2021 年 1 月，研究人员验证了绿光杂化叠层器件实验的可行性。与绿光热活化延迟荧光材料相比，杂化叠层器件的电致发光光谱明显变窄。由于投稿过程中还有一些问题未被解决，这项研究暂未发表。

结合之前的研究成果，该团队直接进行了后续的杂化叠层白光器件研究，这样才能更好地推动钙钛矿 LED 的产业应用。

冯敏强教授课题组致力于以表界面调控和器件物理角度出发，制备及优化高性能有机、无机光电子器件。其研究课题为有机、无机半导体发光与光伏器件的基础及应用。其中，关注焦点为有机/无机发光器件的产业的应用，硅基微显示器，光提取技术，钙钛矿 LED/太阳能电池等。

未来，该课题组将持续关注杂化叠层器件的寿命、显色指数和色域等问题，为其在健康照明、微显示器等领域的应用奠定基础。该团队表示，期待将钙钛矿 LED 与商业 OLED 技术相结合，开发出稳定、高效、高色纯度的叠层杂化 LED，加速钙钛矿 LED 的实际应用。