科技日报记者 吴长锋
记者从中国科学技术大学了解到,该校中科院强耦合量子材料物理重点实验室的肖正国教授研究组,通过刮涂过饱和的钙钛矿溶液来调控成核生长过程,成功制备出了大面积、高效率的天蓝光钙钛矿LED,向钙钛矿LED照明的商业应用迈进了重要一步。相关成果日前发表在《先进材料》杂志上。
金属卤化物钙钛矿LED具有良好的导电性,在较低电压下能够实现很高的发光亮度,是下一代节能照明的理想之选。目前,红光和绿光钙钛矿LED的效率都很高,但是白光照明中必不可少的天蓝光/蓝光钙钛矿LED的效率比较低,这主要是因为天蓝光/蓝光钙钛矿薄膜的结晶过程更难控制,造成薄膜质量比较差。目前,还没有大面积的天蓝光钙钛矿LED的相关报道。
肖正国课题组在前期刮涂制备大面积、高效率红光钙钛矿LED的工作基础上,调整钙钛矿的组分,并加入额外的卤化胺添加剂来限制钙钛矿晶粒的生长并钝化缺陷,实现天蓝光发射。同时,用更易挥发的、过饱和的钙钛矿前驱体溶液,在刮涂过程中,钙钛矿晶核会从过饱和溶液的内部直接析出,这能有效地增加晶核密度并缩短晶核生长的过程,从而制备出均匀致密、小晶粒的钙钛矿薄膜。刮涂法制备出来的天蓝光钙钛矿LED的外量子效率达到10.3%,同时,大面积钙钛矿LED的发光均匀性和亮度都很好。
(中国科大供图)
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