BOB半岛苏大团队实现钙钛矿白光器件外量子效率超20%为显示与照明器件提供新契机

  BOB半岛全无机蓝色 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。

  在优化蓝光钙钛矿 LED 单元的 POTWLED上,最高外量子效率达到 23.9%,并且低色温为 2522K。这些数据呈现出基于钙钛矿的 WLED 最高效率记录,并展示了混合叠层技术在制备高性能基于钙钛矿 WLED 器件方面的应用潜力。

  该研究首次验证了杂化叠层钙钛矿/有机发光二极管制备白光器件的可行性,助力推动钙钛矿基发光器件发展的进程。同时,在不同电压下,钙钛矿蓝光光谱的发射峰位保持相对稳定,为实现高效稳定的蓝光钙钛矿 LED 奠定了基础。

  目前,钙钛矿基白光器件的外量子效率保持在 12% 左右。该研究在杂化钙钛矿/有机 LED 的外量子效率方面首次突破 20%BOB半岛,这一进展为该技术在未来显示与照明器件领域的应用和发展增强了信心。

  杂化叠层技术赋予发光器件独特的优越性,包括色彩饱和度、寿命和亮度等方面。该研究为未来显示器件的发展提供了新的契机,尤其值得注意的是,该技术能够满足 AR/VR 设备对高亮度和高色彩饱和度的需求。

  近日,相关论文以《高效混合钙钛矿/有机串联白光发光二极管,外部量子效率超过 20%》()为题发表在 Advanced Functional Materials[1]。

  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/澳门科技大学教授、苏州大学副教授和暨南大学副教授担任论文共同通讯作者。

  审稿人对该论文的评价称:“这对钙钛矿发光领域的研究人员来说,是一个有吸引力和价值的课题。”另一位审稿人则认为,这项研究很有趣,对光电材料和器件的研究人员很有帮助。

  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BOB半岛,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BOB半岛,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BOB半岛,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。‍

  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BOB半岛,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。

 

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