新方法将钙钛矿二极管外量子效率提高两成

 
 
新方法将钙钛矿二极管外量子效率提高两成  
 

本报讯（记者温才妃 通讯员杨芳）“利用低温溶液法，将钙钛矿LED外量子效率提高20.7％，较国际同行提升近一半。”日前，中科院院士黄维、南京工业大学海外人才缓冲基地（先进材料研究院）教授王建浦团队在钙钛矿发光二极管方面取得的突破发表于《自然》杂志。

平面结构的LED发光效率较低，原因是除了20%~30%的光子能通过折射离开器件外，其他光子都被限制在器件中。研究人员发现，这种钙钛矿发光层是由分散的钙钛矿晶粒和嵌入在晶粒之间的一层8纳米厚的低折射率有机绝缘层组成，并且这种结构可以进一步使器件顶极形成高低起伏的褶皱结构，从而有效提升器件的出光效率。

研究人员在钙钛矿前驱体溶液中加入一种氨基酸添加剂，这种添加剂一方面可以和底层衬底结合形成一层有机绝缘层，另一方面可以诱导钙钛矿结晶形成低缺陷密度的高质量晶体，从而实现高效率发光。

王建浦介绍说，该研究可自组装实现低缺陷、亚微米结构的钙钛矿薄膜，同时钙钛发光二极管外量子效率达20.7%，突破了之前获得的13%外量子效率。实验发现在8纳米厚的有机层中镶嵌着自发形成的亚微米级钙钛矿结构，有效避免了LED由于钙钛矿低覆盖度造成的流泄漏。这预示着钙钛矿LED在光源与显示领域有着极其广阔的应用前景。