光学顶刊:实现202%高效率的大面积钙钛矿发光二极管!

最后编辑时间:2023-07-28 19:56:36 来源:未知 作者:未知 阅读量: 未知

  溶液处理层的膜均匀性是大面积钙钛矿发光二极管的基石,这通常由“咖啡环效应”决定。在此,来自吉林大学杨柏教授团队的研究人员证明了其中不可忽视的因素是基底和前体之间的固液界面相互作用,并且可以进行优化以消除。当阳离子主导固液界面相互作用时,可以形成具有环的钙钛矿膜;而当阴离子和阴离子基团主导相互作用时,产生光滑且均匀的钙钛矿发射层。这是由于锚定在基底上的离子类型可以决定后续膜的生长方式。这种界面相互作用是使用碳点来调节的,碳点还可以钝化钙钛矿的陷阱,。相关论文以题目为“Rational adjustment to interfacial interaction with carbonized polymer dots enabling efficient large-area perovskite light-emitting diodes”发表在Light: Science & Applications 期刊上。

  卤化铅钙钛矿由于其优异的半导体性能、低成本和溶液可加工性,正在成为发光二极管(LED)的潜在候选者。钙钛矿具有通过尺寸和成分控制以及窄发射来调整带隙以覆盖整个可见区域的能力,是符合BT.2020的有前途的发射体。钙钛矿家族包括能够有效传输电荷载流子的3D材料和能够有效将激子转化为光子的2D材料。预计通过调整夹在两个有机层(即准2D钙钛矿)之间的八面体层的厚度,可以建立一种结合高激子结合能和有效电荷载流子传输的合理结构,这是实现高效电致发光(EL)的关键路径。尽管已经开发出有效的策略来抑制咖啡环,但钙钛矿多晶膜的形成涉及复杂的结晶过程,包括成核、扩散和生长,而不是简单的晶体沉积,这意味着“咖啡环效应”不是影响膜均匀性的唯一因素。

  在这项工作中,在碳化聚合物点(CPD)的帮助下研究了衬底-前体固液界面的相互作用,其中衬底是市售的PEDOT:PSS空穴传输层HTL,前体溶液基于制备准2D钙钛矿发射体。CPD表面有氮/氧基基团,旁边是短聚合物链。金属阳离子(Pb2+和Cs+)主导了前体溶液和PEDOT:PSS膜之间的相互作用,在CPDs存在的情况下,其转换为阴离子和阴离子基团。由于不同的相互作用,不同类型的离子锚定在基底上,影响成核、结晶和成膜。通过与CPD的最佳相互作用形成光滑、致密和均匀的钙钛矿膜。(文:爱新觉罗星)

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