弱空间限域全无机钙钛矿发光二极管的高效稳定发光机制研究

来自国际团队的研究人员针对强空间限域钙钛矿材料存在的俄歇复合(Auger recombination)、离子迁移和热不稳定性等问题，创新性地采用弱空间限域大晶粒全无机钙钛矿材料，通过次磷酸和氯化铵添加剂调控铯铅溴(CsPbBr3 )晶体生长，成功制备出外量子效率(EQE)达22%、亮度超1,167,000 cd m-2 且半衰期达185,600小时的PeLEDs，为高性能光电器件开发提供了新范式。

　　

金属卤化物钙钛矿(Metal halide perovskites)作为发光二极管(LEDs)的明星材料，传统通过量子点(QDs)、低维钙钛矿和超薄层等强空间限域策略提升外量子效率(EQE)，却难以规避俄歇复合加剧、离子迁移和热降解等瓶颈。研究团队另辟蹊径，采用弱空间限域的大晶粒全无机钙钛矿体系，通过次磷酸(H₃
PO₂
)和氯化铵(NH₄
Cl)协同调控铯铅溴(CsPbBr₃
)的成核结晶过程，获得单晶级晶粒和92%的光致发光量子产率(PLQY)。得益于高载流子迁移率和抑制的俄歇效应，所制备PeLEDs在1000 mA cm^-2
超高电流密度下仍保持20%以上的EQE，峰值亮度突破百万坎德拉每平方米(1,167,000 cd m^-2
)。更引人注目的是，器件在室温100 cd m^-2
初始亮度下的理论半衰期达18.5万小时——相当于持续发光21年！这项研究为兼顾高效率、高亮度和长寿命的钙钛矿光电器件设计提供了教科书级范例。