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国际上第一次!锡基钙钛矿发光二极管的效率提高到8.3%

时间:2024-03-28 23:42:08 出处:焦点阅读(143)

科技日报记者 金凤 通讯员 朱琳。国际高

记者4日从南京工业大学获悉,上第中国科学院院士黄伟带领南京工业大学柔性电子(未来技术)学院王建浦教授研究团队在环境友好型钙钛矿发光二极管方面取得重大突破,次锡首次将锡基钙钛矿发光二极管在世界上的基钙极管效率提高到8.3%。在国际学术期刊《自然光子学》上发表了相关成果。钛矿

锡基钙钛矿膜在旋涂过程中是发光否有添加剂的原位荧光光谱,以及结晶生长示意图。率提受访者提供图片。国际高

“金属卤化物钙钛矿材料具有优异的上第光电性能和溶液加工特性,在太阳能电池、次锡发光二极管、基钙极管光电探测器等领域具有广阔的钛矿应用前景。但高效钙钛矿发光二极管仍以环境不友好的发光铅基钙钛矿为主,限制了其实际应用。率提南京工业大学柔性电子(未来技术)学院的国际高王娜娜教授说,近年来,该团队一直致力于开发环境友好的锡基钙钛矿材料,通过反溶剂辅助结晶和溶剂氛围调节结晶来提高锡基钙钛矿的薄膜质量,将锡基钙钛矿发光二极管的外量子效率提高到3%和5.3%,但设备性能仍远低于铅基设备,这主要是由于锡基钙钛矿结晶速度过快造成的薄膜缺陷状态较多,而缺陷状态往往是发光突破中心,难以提高设备的发光效率。

为了解决世界问题,团队发现锡基钙钛膜生长初期(10秒内)晶粒的快速聚集是缺陷形成的主要原因。

为了解决这一世界性问题,该团队通过原位光谱表征技术发现,缺陷形成的主要原因是锡基钙钛矿膜生长初期(10秒内)晶粒的快速聚集。该团队采取了不同的思路,摒弃了原有的“边制膜边完善”的思路,直接干预了锡基钙钛矿膜生长的早期阶段。

“如果将锡基钙钛矿膜与煎饼进行比较,原来的反溶剂辅助结晶方法就像在不均匀分布的“煎饼”上附加力,使“煎饼”更加光滑;溶剂氛围控制结晶方法是通过控制环境使“煎饼”更加均匀。南京工业大学副教授常进介绍,该团队试图在钙钛矿前驱体溶液中引入一种具有强化学作用的添加剂,有效抑制钙钛矿晶粒的快速聚集,减少钙钛矿晶体生长过程中发光猝灭中心的形成,使晶粒更有序地“聚集”。

研究发现,基于此方法构建的锡基钙钛矿发光二极管设备外量子效率达到8.3%,是目前锡基钙钛矿发光二极管的最高效率,为锡基钙钛矿发光二极管设备实现更高性能提供了新的思路和途径。

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