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在林雪平大学的实验室已经生产出高效的钙钛矿近红外(nir)发光二极管。外部量子效率为21.6%,这是一个记录。结果发表在nature photonics上。

这项工作由liu科学家feng gao领导,与中国,意大利,新加坡和瑞士的同事密切合作。

钙钛矿是由晶体结构定义的一组材料,并且在过去10年中一直是人们关注的焦点,最初是太阳能电池,最近也是发光二极管。它们具有良好的发光性能并且易于制造。迄今为止,基于钙钛矿的发光二极管的外部量子效率(作为光照射到所有进料到材料中的光的载流子的比率)受到制造过程中材料中出现的缺陷的限制。缺陷充当电荷载体的陷阱并因此导致能量损失。

处理缺陷的一种方法是添加称为“钝化分子”的材料,其与引起缺陷的原子结合。研究人员之前发现了一种在其末端具有氨基的分子,其性能得到了一定的改善。然而,当他们选择也含有氧原子的分子时,效果显着增加。

“我们现在明白,钝化分子和钙钛矿材料之间的氢键会导致问题。这使我们能够寻找一种非常适合钝化的分子,”生物分子和有机电子部高级讲师冯高说。林雪平大学。

他们发现的分子在其末端有两个氨基,氧原子位于它们之间的适当距离。氧原子降低了氨基的氢键能力,因此增加了它们与缺陷相互作用的可能性。钙钛矿中电荷载流子的陷阱数量显着减少,允许电荷载流子有效地重新组合和发光。

“这种特殊的钙钛矿材料在近红外区域提供高效的发光二极管。近红外发光二极管特别适用于医疗和电信应用。我们相信我们的新发现也可用于钙钛矿发光其他颜色的二极管,“冯高说。

外部量子效率创下21.6%的历史新高。

“我们已开发出钙钛矿材料中最好的发光二极管。它们还可以与基于有机材料的发光二极管竞争,”liu生物分子和有机电子部门的博士后徐卫东说。

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