《自然-光子学》报道刘利民课题组钙钛矿发光二极管新成果

作者: 时间:2019-04-01 点击数:

近日,北航澳门新葡亰1495app刘利民课题组与瑞典林雪平大学高峰研究组、西北工业大学常黄维院士研究组等合作在钙钛矿发光二极管(LED)领域取得重大突破,实现了达到21.6%的高效钙钛矿LED器件,刷新了世界纪录。

铅卤化物钙钛矿是近些年来迅速发展起来的一类廉价且光电性能良好的半导体材料,并在发光二极管(LED)、光伏电池、激光、光电探测器等方面得到广泛的研究。虽然溶液处理的钙钛矿材料在各个光电领域均已表现出不俗的性能,但其性能始终受制于缺陷介导的非辐射损耗。使用有机分子进行缺陷钝化是一类很有前景的方案,然而由于缺乏对钝化分子构效关系的深刻理解,这一方案的实施效果始终不尽如人意。

针对这一科学难题,前期北航澳门新葡亰1495app刘利民课题组采用非绝热动力学系统研究了PbI2对激子寿命影响(ACSEnergy Letters,3,1868(2018))。在前期研究基础上,近日刘利民研究组与瑞典林雪平大学高峰研究组、西北工业大学常黄维院士研究组等共同提出了钝化分子形成氢键与钝化效应的竞争机制,并通过理性分子设计,削弱氢键的限制作用,从而显著改善了钝化的效果并降低了钙钛矿薄膜中的非辐射损耗。这一发现为解决钙钛矿光电器件非辐射损耗的问题提出了新的思路,并有助于钙钛矿光伏电池、发光二极管、激光以及光电探测器性能进一步提升。

 

Fig. 3

图1 The influence ofhydrogen bonds on passivation effects.

 

相关成果以“Rationalmolecular passivation for high-performance perovskite light-emitting diodes”为题发表在Nature Photonics(《自然·光子学》),DOI:10.1038/s41566-019-0390-x。  

以上研究工作得到国家重大科学研究计划、国家自然科学基金委员会等资助。

刘利民研究组一直致力于界面物理研究。自加入北航澳门新葡亰1495app以来在Nature子刊发表通信作者论文4篇,研究工作受到广泛关注;2018年受Surface Science Reports邀请撰写综述论文(Surf.Sci. Rep. 73, 58(2018));近期又接到Advanced Theory and Simulations邀请,就其课题组工作撰写相关综述文章(论文准备中)。

 

相关工作文章链接:

https://www.nature.com/articles/s41566-019-0390-x

https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/abs/10.1021/acsenergylett.8b00961

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0167572918300128

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