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《自然·通讯》报道黄维院士课题组铅卤化物钙钛矿研究新进展

日期:2017-03-11 12:05:30编辑作者:申博

近日,海外人才缓冲基地(先进材料研究院)黄维院士课题组与新加坡南洋理工大学岑子健教授课题组合作,在铅卤化物钙钛矿研究上取得新进展,他们使用自组装方式制备的多量子阱铅卤化物钙钛矿可以有效克服钙钛矿LED中分子重组缓慢的瓶颈,运用飞秒瞬态吸收法检测并给出证明。相关研究成果发表在《自然·通讯》(Nat. Commun., 2017,Doi:10.1038/ncomms14558)上,黄维院士为论文的共同通讯作者。

三维结构铅卤化物钙钛矿的光电转换效率很轻易就超过了20%,在太阳电池中具有宽广的应用前景。它也具备宽且可调节的直接带隙的特点,显示了在发光二极管(LED)中的应用潜力。溶液法制备的LED可以应用于大面积的照明光源和显示,且成本低廉,近三十年来,人们一直对这项技术进行着深入发掘,在有机材料的研究上已经获得了24%的外部量子效率(EQE)。同时,溶液法制备的钙钛矿也是一个很有前景的候选者,这种材料LED具有很大的颜色调节面积和很高的效率(8.8%)。然而,要想进一步提高电致发光(EL)效率,三维铅卤化物钙钛矿缓慢的自由电子空穴的复合却是不得不攻克的难题。

这项研究中,黄维院士和岑子健教授课题组采用范德瓦尔斯耦合钙钛矿多量子阱,薄的多层量子点激子复合衰退率很高,比三维钙钛矿中双分子复合效率高出许多。这种多量子阱保留了溶液法制备简单和载流子迁移速率快的优点,有望提供更多单相成分不具备的功能,打破铅卤化物钙钛矿分子重组缓慢的瓶颈,提高电致发光效率。

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