通过氟化配体工程技术合成的室温绿色钙钛矿纳米晶体,其热稳定性得到提升,可用于制造发光二极管

《Journal of Materials Chemistry C》:Room temperature synthesized green perovskite nanocrystals with enhanced thermal stability enabled by fluorinated ligand engineering for light-emitting diodes

【字体: 时间:2025年10月15日 来源:Journal of Materials Chemistry C 5.1

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  金属卤化物钙钛矿纳米晶(PeNCs)通过引入氟化配体CF3-PEA实现热稳定性提升,其PL强度在380K时保留75%,冷却后完全恢复,PLQY从71.22%增至87.75%。封装于PMMA中的PeNCs进一步强化热稳定性,与红磷结合制成白LED,色域覆盖127% NTSC标准,亮度超600000 nits,峰值EQE达41.8%。

  

金属卤化物钙钛矿纳米晶体(PeNCs)由于其出色的光电性能,在显示器和照明领域展现出了巨大的潜力。然而,它们在电致发光(EL)和光致发光(PL)二极管(LEDs)中的实际应用受到热诱导发光淬灭的限制。在本研究中,我们采用了一种常见的室温配体辅助沉淀(LARP)方法合成了FAPbBr3和CsPbBr3 PeNCs,并发现FAPbBr3 PeNCs的热稳定性优于CsPbBr3 PeNCs。通过引入氟化芳香胺配体2-(4-(三氟甲基)苯基)乙胺(CF3-PEA)进行表面钝化,改性的FAPbBr3 PeNCs的热淬灭效应显著降低,在380 K时仍能保持75%的初始PL强度,并且在冷却至300 K后PL强度完全恢复。虽然PL发射峰仍稳定在约530 nm处,但PL量子效率(PLQY)从71.22%提高到了87.75%。使用CF3-PEA改性的FAPbBr3 PeNCs作为发光层的EL器件实现了20.4%的最大外部量子效率(EQE)。当与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)共沉积时,由于封装和钝化的协同作用,CF3-PEA改性的FAPbBr3 PeNCs的热稳定性进一步得到提升。将改性的FAPbBr3 PeNCs与红色荧光粉结合到PMMA基体中,并与商用蓝色LED芯片组装后,我们制备出了CIE坐标为(0.369, 0.355)的白光LED,其在10 mA电流下的亮度超过600,000尼特,覆盖了国家电视系统委员会(NTSC)色域的127%。这些白光LED的峰值EQE达到了41.8%。这项工作展示了一种室温合成方法,用于制备具有优异热稳定性的PeNCs,从而推动了基于PeNCs的光电器件应用的发展。

图形摘要:通过氟化配体工程在室温下合成的绿色钙钛矿纳米晶体,其热稳定性得到增强,适用于发光二极管
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