吡啶衍生的多功能添加剂助力高效钙钛矿发光二极管的研究

《ACS Applied Materials & Interfaces》：Pyridine-Derived Multifunctional Additive Enabling Highly Efficient Perovskite Light-Emitting Diodes

苯环衍生物因空间位阻导致PeLED钝化效果有限，本研究采用含吡啶和铵基团的双功能3-pyA+钝化剂，使光量子产率提升至92%（+19%），外部量子效率达30.8%（+8.3%），器件稳定性延长至200分钟，有效解决传统苯基胺类添加剂的缺陷问题。

　　

由于苯环具有多种官能团以及π共轭结构，苯衍生物被广泛用作钙钛矿发光二极管（PeLEDs）中钝化钙钛矿缺陷的添加剂。然而，苯环较大的空间位阻使得苯衍生物更容易从钙钛矿表面脱落，从而限制了其钝化效果和器件的耐用性。在这项研究中，引入了一种含有吡啶和铵基团的双官能团添加剂——3-吡啶基甲基铵阳离子（3-pyA⁺），用于制备高效的PeLEDs。3-pyA⁺中吡啶和铵基团的协同钝化作用有助于形成结晶度更高、钝化效果更好的均匀薄膜。与含有苯基甲胺阳离子（PMA⁺）的钙钛矿薄膜相比，3-pyA⁺处理的钙钛矿薄膜的光致发光量子产率提高了73%至92%。因此，经过3-pyA⁺处理的绿色PeLED的外量子效率达到了30.8%，而PMA⁺处理的PeLED仅为22.5%，使其成为迄今为止性能最佳的绿色PeLED之一。此外，该器件的稳定性（在初始亮度为100 cd m^–2的条件下测试的T₅₀时间）从50分钟延长至200分钟，进一步证明了吡啶添加剂对钙钛矿的优异钝化效果。