《advanced materials》：蓝光钙钛矿qleds新突破 -人生就是搏尊龙
日期：
2024-04-29
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近日，我院在蓝光钙钛矿qleds研究方向取得重要进展。研究成果以“boosting external quantum efficiency of blue perovskite qleds exceeding 23% by trifluoroacetate passivation and mixed hole transportation design”为题在线发表于《advanced materials》上。论文的第一作者为我院22级博士研究生农迎逸，通讯作者为宋继中教授，郑州大学物理学院为独立通讯单位。金属卤化物钙钛矿量子点发光二极管（qleds）在新一代照明和显示领域极具应用前景。目前，绿光和红光钙钛矿qleds的外量子效率（eqe）已经超过25%，但是蓝光钙钛矿qleds的性能远落后于绿光和红光钙钛矿qleds。蓝光钙钛矿qleds器件性能低的主要原因是：一方面，蓝光钙钛矿qds表面未配位pb形成的缺陷会带来严重的非辐射复合，阻碍了器件高效率的实现。另一方面，蓝光钙钛矿qds深的价带会在qds和空穴传输层（htls）之间形成大的空穴注入势垒，从而导致qds层中载流子注入不平衡，进而降低qleds的效率。因此，为了实现蓝光qleds中高效的激子辐射复合，迫切需要开发同时钝化蓝光qds缺陷和优化器件载流子注入平衡的策略。针对上述问题，我院量子点发光显示材料与器件团队结合cspbcl3-xbrxqds的表面钝化和器件结构的合理设计，构筑了发射光谱为490 nm的高效qleds，最高外量子效率（eqe）达23.5%，这也是目前蓝光钙钛矿leds领域报道的最高eqe。在qd材料钝化方面，通过引入三氟羧酸根（tfa-）来调控qds的表面态，发现tfa-能够与cspbcl3-xbrxqds表面未配位的pb产生强的相互作用。钝化后，蓝光qds表现出高效的激子辐射复合行为和更浅的价带（为高效qleds的构筑提供了更有利的空穴注入通道）。在器件结构设计方面，通过在聚[(9,9-二辛基芴-2,7-二基)-共-(4,4′-(n-(4-仲丁基苯基)二苯胺)]（tfb）中引入小分子三(4-咔唑-9-基苯基)胺（tcta），提出混合型空穴传输层（m-htl）的设计思想，以提升空穴注入效率和传输能力。基于上述调控，实现了蓝光cspbcl3-xbrxqds的高效复合，其qleds的eqe超过了23%，大大推动了钙钛矿qds显示的商业化进程。该项工作得到了国家自然科学基金项目、中国博士后科学基金项目、河南省自然科学基金项目资助。https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202402325
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