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近年来，有机无机杂化钙钛矿材料凭借其优异的光电特性（高外量子效率、半峰宽窄、发光纯度高、发光颜色易调节）已经在发光二极管（LED）领域引起了广泛关注。基于钙钛矿发光层的红光和绿光LED的电致发光外量子效率（EQE）已经超过20%，与目前商用化的OLED效率相当。然而，蓝光钙钛矿LED的EQE却只有10%左右，这大大限制了全色系钙钛矿LED显示的发展。低维度的钙钛矿材料具有很好的成膜性、高光致发光外量子效率和较好的环境稳定性，是制备高效蓝光钙钛矿LED的理想材料。此外，在p-i-n钙钛矿LED器件结构中，空穴传输层具有传输空穴和阻挡电子的作用，同时它对上层钙钛矿薄膜的溶液法制备也具有关键的影响。常用的空穴传输材料PEDOT：PSS是一种酸性的材料，会腐蚀ITO电极和钙钛矿活性层，造成钙钛矿LED效率低且稳定性差。
近日，南方科技大学材料系国家特聘专家徐保民教授团队合成开发了一种新型的中性聚电解质材料TB（MA），用它来替代传统的酸性PEDOT：PSS作为空穴传输层，成功制备出了高效的准二维蓝光钙钛矿LED。TB（MA）层具有很好的亲水性，与极性钙钛矿前驱体溶液具有很好地浸润性。这保证了钙钛矿晶体溶液法生长，成功制备出了完整且平整的高质量钙钛矿薄膜。此外，TB（MA）中的MA+官能团可以有效地的钝化钙钛矿薄膜表面的卤素空位缺陷，从而降低钙钛矿薄膜的表面缺陷浓度，促进电荷传输。基于TB（MA）空穴传输层的准二维钙钛矿薄膜的荧光量子效率（PLQY）达到了60.0%，最终，作者成功制备出了基于中性TB（MA）作为空穴传输层的高效蓝光准二维钙钛矿LED。相对于传统的酸性PEDOT：PSS，器件的电致发光EQE从7.8%提高到13.5%且工作稳定性显著提高。这是目前报道的准二维蓝光钙钛矿LED的最高效率。此外，作者还成功制备出了基于PEN-ITO柔性基板的柔性准二维蓝光钙钛矿LED，器件的EQE也达到了8.3%。这项工作将，极大地促进了准二维蓝光钙钛矿LED的商业化进程。
论文信息：
Water-Soluble Conjugated Polyelectrolyte Hole Transporting Layer for Efficient Sky-Blue Perovskite Light-Emitting Diodes
Yanliang Liu, Luozheng Zhang, Shi Chen, Chang Liu, Yaru Li, Jiawen Wu, Deng Wang, Zhengyan Jiang, Yan Li, Yang Li, Xingzhu Wang, Baomin Xu*
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DOI：10.1002/smll.202101477
原文链接：https://doi.org/10.1002/smll.202101477
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发表于 2021-9-21 10:00:39
