第一作者：Chang Yi

通訊作者：黃維，王建浦

通訊單位：南京工業(yè)大學(xué)

黃維，中國科學(xué)院院士、俄羅斯科學(xué)院外籍院士、美國國家工程院外籍院士、亞太材料科學(xué)院院士、東盟工程與技術(shù)科學(xué)院外籍院士、巴基斯坦科學(xué)院外籍院士、國際歐亞科學(xué)院院士，教育部“長江學(xué)者”特聘教授、國家杰出青年科學(xué)基金獲得者、國家“973”項目首席科學(xué)家。SCI主流學(xué)術(shù)期刊發(fā)表研究論文560余篇，國際同行引用逾30000余次。獲美國、新加坡和中國發(fā)明專利授權(quán)200余項，曾獲國家自然科學(xué)獎二等獎、何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)進步獎、教育部自然科學(xué)優(yōu)秀成果獎一等獎、江蘇省科學(xué)技術(shù)獎一等獎等科技獎勵，入選“中國高等學(xué)校十大科技進展”等。

王建浦，教授、博士生導(dǎo)師，國家杰出青年基金獲得者，英國劍橋大學(xué)物理系獲博士學(xué)位，曾在三星電子韓國總部和劍橋大學(xué)卡文迪許實驗室從事研究工作，主要研究興趣為柔性電子學(xué)。曾任南京工業(yè)大學(xué)柔性電子（未來技術(shù)）學(xué)院/先進材料研究院常務(wù)副院長，現(xiàn)任常州大學(xué)副校長。

論文速覽

鈣鈦礦發(fā)光二極管（LEDs）因其高效率而備受關(guān)注，但其長期穩(wěn)定性問題限制了其商業(yè)化潛力。而離子遷移是影響鈣鈦礦發(fā)光二極管長期穩(wěn)定性的主要因素，鈣鈦礦薄膜中過量鹵素離子在晶界處的積累是導(dǎo)致離子遷移的主要原因。

本研究通過在鈣鈦礦晶界之間提升空穴傳輸層（HTL），發(fā)現(xiàn)可以有效地阻止離子遷移通道，從而實現(xiàn)高度穩(wěn)定的鈣鈦礦LEDs。通過減少鈣鈦礦的潤濕性，避免了上層空穴傳輸層滲透到鈣鈦礦晶界之間的空間，從而在過量鹵素離子和HTL之間形成了納米級間隙，有效抑制了離子遷移。采用這種結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了在100和20 mA cm^?2電流密度下分別達到256和1774小時的工作半衰期，這些壽命超過了高亮度有機LEDs的壽命。

?圖文導(dǎo)讀

圖1：鈣鈦礦LED中提升HTL結(jié)構(gòu)的形成。

圖2：控制組和TFPA-鈣鈦礦LED的特性。

圖3：新制和老化設(shè)備中I^?離子的分布。

圖4：鈣鈦礦LED的穩(wěn)定性。

總結(jié)展望

本研究通過引入一種獨特的納米結(jié)構(gòu)，即在鈣鈦礦晶粒之間提升空穴傳輸層，有效地抑制了離子遷移，實現(xiàn)了鈣鈦礦LEDs的創(chuàng)紀(jì)錄操作半壽命，分別為100 mA cm^?2電流密度下的256小時和20 mA cm^?2電流密度下的1774小時。

這些結(jié)果表明，通過提升HTL結(jié)構(gòu)，可以顯著提高鈣鈦礦LEDs的穩(wěn)定性，為鈣鈦礦LEDs的商業(yè)應(yīng)用提供了巨大的潛力。

文獻信息

標(biāo)題：Elevating charge transport layer for stable perovskite light-emitting diodes

期刊：Advanced Materials

DOI：10.1002/adma.202400658