基于新型导电聚合物空穴注入层的高效钙钛矿发光器件

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有机−无机杂化钙钛矿材料具有可溶液加工性、高载流子迁移率、带隙可调和窄光谱线宽等优势而成为广泛关注的发光材料之一。钙钛矿发光器件普遍采用聚乙撑二氧噻吩-聚（苯乙烯磺酸盐）（PEDOT: PSS）空穴注入层来平滑衬底表面和促进空穴注入，但PEDOT: PSS对钙钛矿发光具有较强的淬灭作用，其空穴注入能力仍有待于进一步提升。针对这些问题，西南大学杨晓晖课题组采用聚苯乙烯磺酸钠改性的PEDOT: PSS空穴注射层制备了高效率钙钛矿发光器件。

改性后PEDOT: PSS的功函数为5.2 eV，较原始PEDOT: PSS的功函数提高约0.3 eV。单极性空穴器件的电流随着空穴注入层中聚苯乙烯磺酸钠含量增加（0−5%）而增加，反映器件的空穴注入效率提高。另一方面，涂敷在不同空穴注入层上MAPbBr3发光层的光致发光强度随着空穴注入层中聚苯乙烯磺酸钠含量增加而显著提高，说明空穴注入层对MAPbBr3发光的猝灭作用明显减弱。这主要同在空穴注入层表面形成聚苯乙烯磺酸钠富集层有关。采用改性的PEDOT: PSS空穴注入层器件的最大外量子效率为7.2%，最大功率效率为19 lm/W, 约为基于未处理PEDOT: PSS空穴注入层器件的15−20倍。

这一成果近期发表在Journal of Physical Chemistry Letters 上。