钙钛矿基发光二极管的记录效率

在林桂平大学的一个实验室中制备了钙钛矿高效近红外发光二极管。外部量子效率为21.6%，创纪录。

这项工作由刘峰科学家高领导，与中国、意大利、新加坡和瑞士的同事密切合作。

钙钛矿是一组由晶体结构决定的材料，在过去的10年中一直是研究热点，最初用于太阳能电池，最近也用于发光二极管。它们具有良好的发光性能，易于制造。基于钙钛矿的发光二极管的外部量子效率（以光的形式发射的电荷载流子的比率）迄今为止一直受到材料在制造过程中产生的缺陷的限制。这些缺陷作为电荷载流子的陷阱，从而导致能量损失。

处理缺陷的一种方法是添加被称为“钝化分子”的材料，这种材料与引起缺陷的原子结合。研究人员先前发现了一种末端有氨基的分子，这种分子在性质上有了一定的改进。然而，当他们选择一种也含有氧原子的分子时，这种效应会显著增加。

“我们现在了解到，正是钝化分子和钙钛矿材料之间的氢键引起了问题。这使我们能够寻找一种完美的钝化分子”，林桂平大学生物分子和有机电子系高级讲师冯高说。

他们发现的分子在末端有两个氨基，氧原子在它们之间的适当距离。氧原子降低了氨基的氢键能力，从而增加了它们与缺陷相互作用的可能性。钙钛矿中电荷载流子的陷阱数量显著减少，使电荷载流子能够有效地重新组合和发光。

这种特殊的钙钛矿材料在近红外区域提供了高效的发光二极管。近红外发光二极管特别适用于医疗和电信应用。我们相信，我们的新发现也可以应用于其他颜色的钙钛矿发光二极管，”冯高说。

外部量子效率达到创纪录的21.6%。

“我们已经开发出钙钛矿材料中最好的发光二极管。他们还可以与基于有机材料的发光二极管竞争”，生物分子和有机电子部门的博士后徐伟东（wiedong xu）说。