离子液体介导的三维钙钛矿薄膜结晶技术用于高性能发光二极管

《ACS Applied Materials & Interfaces》：Ionic Liquid-Mediated Crystallization of 3D Perovskite Films for High-Performance Light-Emitting Diodes

3D钙钛矿LEDs因表面缺陷导致性能不足，采用EMIMTOS离子液体调控结晶过程，抑制早期晶核形成，获得EQE 10.5%、亮度36,651 cd/m2和20.46分钟超长寿命，蓝光发射效率达1451 cd/m2。

　　

基于三维（3D）钙钛矿薄膜的发光二极管（LED）由于具有较高的载流子迁移率和较低的效率衰减，已成为照明和显示应用中的有希望的候选材料。然而，由于前驱体中复合体过早成核导致的不受控制的结晶过程，这些LED的发光性能受到了严重限制。在这里，我们提出了一种使用苯磺酸基离子液体（1-乙基-3-甲基咪唑ium甲苯磺酸盐，EMIMTOS）的结晶调控策略。该策略利用苯磺酸基团与Pb(II)离子之间的强配位作用以及空间位阻效应来抑制前驱体复合体的过早成核，延长成核过程，并形成致密的薄膜。最终，我们的策略使PeLED实现了最高外部量子效率（EQE_max）为10.5%和最高亮度（L_max）为36,651 cd/m²，这些性能几乎是对照组设备（分别为1.23%和3358 cd/m²）的十倍。经过EMIMTOS处理的PeLED在初始亮度为3000 cd/m²时表现出约20.46分钟的优异工作寿命，这是对照组设备（1.35分钟）的15倍。此外，当应用于3D蓝色PeLED时，该策略使它们在稳定的纯蓝色电致发光（469 nm）下实现了1451 cd/m²的高亮度，这在该领域处于领先水平。