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中国科学家在钙钛矿发光二极管领域取得新突破

2018-12-14 15:52 来源:新华网 参与互动 
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  新华社南京10月13日电(记者眭黎曦)记者13日从南京工业大学获悉,中国科学院院士黄维和该校王建浦教授团队将钙钛矿发光二极管(LED)外量子效率提高到20.7%,较国际同行提升近一半,成果近日在国际学术刊物《自然》正刊发表。

  据研究主要完成人、南京工业大学先进材料研究院常务副院长王建浦介绍,目前平面结构的LED,尤其是有机发光二极管(OLED)的发光效率还比较低。为提高出光率,科学界一般采用光提取技术,但这种方法成本高、制备工艺复杂,往往还会改变LED的发光光谱和出光方向,影响发光效率。

  钙钛矿是一种既能发电,还能发光的“明星”材料,具有制备成本低、荧光量子效率高、色纯度高、颜色可调等特性。在黄维院士看来,制备出平整、覆盖率高、无明显孔洞的钙钛矿薄膜是实现高效率发光器件的基础。南京工业大学科研团队经数年研究,提出利用低温溶液法设计钙钛矿发光层的新思路。

  研究人员在钙钛矿前驱体溶液中加入一种氨基酸添加剂,使其自发形成一种钙钛矿发光层。“这种添加剂一方面可以和底层衬底结合形成一层有机绝缘层,另一方面可以诱导钙钛矿结晶,形成低缺陷密度的高质量晶体,从而实现高效率发光。”黄维说。

  王建浦表示,用这种方法制备出的新型钙钛矿LED在多个关键指标上优于相近发光波段的OLED。由于钙钛矿LED兼具无机LED和有机发光二极管OLED的优势,其能耗低、亮度高,容易制成超大面积的器件,在电视、智能手机、大尺寸户外显示屏、汽车与住宅照明等领域有着广阔的应用前景。

【编辑:郭泽华】
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