高亮高效高稳定

近红外钙钛矿LED问世

版次:09  2023年03月27日

本报讯(记者 陈婉婉)记者3月23日从中国科学技术大学获悉,近日,中国科学技术大学崔林松教授课题组与剑桥大学科研团队合作,研制出兼具高亮度、高效率和高稳定性的近红外钙钛矿发光二极管,器件性能达到国际领先水平,解决了该领域重要难题。相关研究成果已发表于国际顶刊《自然》杂志。

钙钛矿材料因其具有优异的光电特性,在发光二极管(LED)、太阳能电池、光电探测器和激光器等光电器件领域展示了巨大的应用潜力。

发光亮度、外量子效率和稳定性是决定钙钛矿LED走向商业化应用的关键指标。然而,目前大多数近红外钙钛矿LED总是存在高亮度时效率太低、高效率下亮度太低的矛盾。如何在高亮度的同时保持高效率和高稳定性是钙钛矿LED领域亟需解决的难题,也是制约其实现商业化应用的关键技术瓶颈。

在此次研究中,研究团队设计开发了一种多功能分子稳定剂,用来精准调控钙钛矿材料的光电性能、晶体结构和形态学性质,大幅提升钙钛矿LED在高亮度下的效率和稳定性。

最终,研究人员实现了高亮度、高效率和高稳定性的近红外钙钛矿LED。器件峰值外量子效率高达23.8%,并且在1000毫安/平方厘米的电流密度下,器件的外量子效率仍能超过10%,表现了超高的效率稳定性。在脉冲工作模式下,当电流密度高达4000毫安/平方厘米时,此时器件的外量子效率仍超过16%,并且辐射亮度达到3200瓦特/(球面度•平方米),器件预期寿命可达5万小时以上,在当前外量子效率超过20%的近红外钙钛矿LED中辐射亮度和稳定性都处于国际领先水平。