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福建师大团队突破钙钛矿LED寿命瓶颈:稳定埋底界面相实现长效运行

发布时间:2025-12-16

钙钛矿发光二极管(PeLEDs)凭借其高光致发光量子产率(PLQY)、窄带发射和低成本制造等优势,被视为下一代显示技术的核心候选材料。然而,其埋底界面相的不稳定性导致非辐射复合激增,成为制约器件寿命的关键瓶颈。福建师范大学吴熙明团队通过创新性界面工程策略,在《Nano Letters》发表的研究成果,为这一难题提供了突破性解决方案。

钙钛矿LED的多层结构中,埋底界面(如空穴传输层与钙钛矿层交界处)的缺陷密度显著高于表面,易引发电荷捕获和激子猝灭。传统界面修饰多聚焦于表面钝化,而埋底界面因难以直接观测和调控,长期被忽视。吴熙明团队通过荧光光谱和形貌分析,首次揭示埋底界面相的非均匀性是导致器件在1000尼特高亮度下寿命骤降的主因。其创新性引入氟化小分子盐作为界面修饰剂,通过调控钙钛矿结晶动力学,显著抑制低能相(n-phase)的形成,使界面能级排列更趋理想化。

经过修饰的器件展现出29.2%的外量子效率(EQE)和726分钟T90寿命(1000 cd/m²亮度下),较未修饰器件提升超10倍。机制分析表明,氟化分子盐通过双重作用实现稳定:其一,作为晶核促进剂优化钙钛矿晶体生长,减少晶界缺陷;其二,通过氟原子与钙钛矿层的强相互作用,有效钝化界面悬挂键,抑制离子迁移。这一发现为“界面相工程”提供了新范式,证明通过分子设计精准调控埋底界面化学环境,可同步提升器件效率和稳定性。

该成果的溶液加工特性与低成本优势,为钙钛矿LED的规模化生产奠定基础。随着埋底界面稳定性问题的攻克,器件寿命已接近商用显示标准。未来,通过进一步优化界面修饰剂的分子结构,可推动PeLEDs在柔性显示、微显示等领域的应用。成都灯具厂家与成都路灯厂家可重点关注该技术的产业化进程,通过产学研合作开发高稳定性钙钛矿照明产品,抢占下一代绿色照明市场先机。

福建师范大学团队的突破性研究,不仅深化了对钙钛矿器件界面物理的理解,更为实现高效稳定PeLEDs提供了可复制的技术路径。随着埋底界面调控技术的成熟,钙钛矿LED有望从实验室走向市场,为成都灯具厂家、成都路灯厂家带来新的增长机遇。

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