南京工业大学先进材料研究院王建浦

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王建浦教授在英国剑桥大学卡文迪许实验室获博士学位（2009年），并从事博士后研究；曾在三星电子韩国总部从事有机LED显示技术研发；2013年回国加盟南京工业大学先进材料研究院，目前担任常务副院长。在有机及钙钛矿光电器件研究中有长期积累，对其中的若干重要问题进行了深入研究，为国际上钙钛矿LED研究的开拓者之一，并多次创造其效率记录。发明了有机LED的显示像素设计专利，大幅度提高了有机LED显示面板的寿命，专利得到大规模商业化应用。研究成果发表于Nature、Nature Photonics、Nature Communications、Physical Review Letters、Advanced Materials 等学术期刊，入选了2016年度“中国高等学校十大科技进展”。参与创办并担任自然出版集团旗下学术期刊npj Flexible Electronics副主编（Deputy Editor）。目前主持国家重点研发计划、国家自然科学基金、江苏省杰出青年基金等项目。

研究兴趣：可柔性、大面积制备的光电器件与物理，应用方向为信息显示、光源照明、柔性电子与绿色能源等。

代表性论文：

1.   N. Wang, L. Cheng, R. Ge, S. Zhang, Y. Miao, W. Zou, C. Yi, Y. Sun, Y. Cao, R. Yang, Y. Wei, Q. Guo, Y. Ke, M. Yu, Y. Jin, Y. Liu, Q. Ding, D. Di, L. Yang, G. Xing, H. Tian, C. Jin, F. Gao, R. H. Friend, J. Wang*, W. Huang*, Perovskite light-emitting diodes based on solution-processed self-organized multiple quantum wells, Nature Photonics, 2016, 10, 699.

2.   J. Wang*, A. Chepelianskii, F. Gao, N. C. Greenham*, Control of exciton spin statistics through spin polarization in organic optoelectronic devices, Nature Communications, 2012, 3, 1191.

3.   F. Gao*, W. Tress, J. Wang*, O. Inganas, Temperature dependence of charge carrier generation in organic photovoltaics, Physical Review Letters, 2015, 114, 128701.

4.   J. Wang#, N. Wang#, Y. Jin*, J. Si, Z. Tan, H. Du, L. Cheng, X. Dai, S. Bai, H. He, Z. Ye, M. Lai, R. H. Friend, W. Huang*, Interfacial control toward efficient and low-voltage perovskite light-emitting diodes, Advanced Materials, 2015, 27, 2311.

5.   S. Zhang, C. Yi, N. Wang, Y. Sun, W. Zou, Y. Wei, Y. Cao, Y. Miao, R. Li, Y. Yin, N. Zhao, J. Wang*, W. Huang*, Efficient red perovskite light-emitting diodes based on solution-processed multiple quantum wells, Advanced Materials, 2017, doi: 10.1002/adma.201606600.

授权专利：

1)   N. Greenham, J. Wang, Switchable Electronic Device and Method of Switching Said Device, 2014, United States, 8853659.

2)  D. Lee, J. Wang, J. Rhee, J. Chung, S. Hong, B. Choi, Display Device and Fabricating Method Thereof, 2010, United States, 7642712.

3)  D. Lee, J. Rhee, J. Chung, J. Wang, S. Hong, Display Device and Manufacturing Method, 2010, United States, 7764013.

4)   J. Wang, J. Goh, D. Lee, J. Rhee, S. Hong, Display Device and Method of Making Display Device, 2009, United States, 7528543.

5)   S. Hong, J. Rhee, B. Choi, J. Chung, J. Wang, D. Lee, Thin Film Transistor Substrate and Display Apparatus Having the Same, 2008, United States, 7470950.

6)  J. Wang, J. Chung, Light-Emitting Display Device Provided with Light-Emitting Portions Having Varying Areas, 2008, United States, 7443093.

7)   J. Rhee, J. Wang, S. Hong, D. Lee, J Chung, Organic Light Emitting Diode Display and Manufacturing Method with Partition and Emission Regions to Improve Emission Characteristics, 2007, United States, 7301168.

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新方法将钙钛矿二极管外量子效率提高两成

“利用低温溶液法，将钙钛矿LED外量子效率提高20.7％，较国际同行提升近一半。”日前，中科院院士黄维、南京工业大学海外人才缓冲基地（先进材料研究院）教授王建浦团队在钙钛矿发光二极管方面取得的突破发表于《自然》杂志。

平面结构的LED发光效率较低，原因是除了20%~30%的光子能通过折射离开器件外，其他光子都被限制在器件中。研究人员发现，这种钙钛矿发光层是由分散的钙钛矿晶粒和嵌入在晶粒之间的一层8纳米厚的低折射率有机绝缘层组成，并且这种结构可以进一步使器件顶电极形成高低起伏的褶皱结构，从而有效提升器件的出光效率。

研究人员在钙钛矿前驱体溶液中加入一种氨基酸添加剂，这种添加剂一方面可以和底层衬底结合形成一层有机绝缘层，另一方面可以诱导钙钛矿结晶形成低缺陷密度的高质量晶体，从而实现高效率发光。

王建浦介绍说，该研究可自组装实现低缺陷、亚微米结构的钙钛矿薄膜，同时钙钛发光二极管外量子效率达20.7%，突破了之前获得的13%外量子效率。实验发现在8纳米厚的有机层中镶嵌着自发形成的亚微米级钙钛矿结构，有效避免了LED由于钙钛矿低覆盖度造成的电流泄漏。这预示着钙钛矿LED在光源与显示领域有着极其广阔的应用前景。

相关论文信息：https://www.nature.com/articles/s41586-018-0576-2

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黄维&王建浦AM：用于高性能光电器件的定向准2D钙钛矿

黄维联合王建浦团队通过使用3-溴苄基碘化铵，制备出高效稳定的准2D钙钛矿太阳能电池，其效率高达18.20％。未封装的器件在相对湿度≈40％的2400小时后维持其初始效率的82％以上。优异性能源于具有疏水性和高度电子有序性和高结晶度的准二维钙钛矿薄膜。在200 mA的高电流密度下, 发光二极管（LED）表现出3.85％的外量子效率和约96小时的长工作寿命。

Yang R, et al. Oriented Quasi-2D Perovskites for High Performance Optoelectronic Devices[J]. Advanced Materials, 2018.

DOI: 10.1002/adma.201804771

https://doi.org/10.1002/adma.201804771

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可溶液加工的钙钛矿显示出高发射性和良好的电荷传输性，使其对具有高能量转换效率的低成本发光二极管（LED）具有吸引力。尽管器件的效率得到了很大的提高，但钙钛矿LED的稳定性仍然是一个主要障碍。

近日，南京工业大学黄维院士、王建浦教授通过优化甲脒碘化铅薄膜，制备了具有高能量转换效率的稳定且明亮的钙钛矿LED。该LED显示出10.7％的能量转换效率，并且通过控制前体溶液的浓度，外部量子效率为14.2％而没有外耦合增强。该器件在300 mA cm-2的电流密度下显示出低效率滚降，即8.3％的能量转换效率和14.0％的外部量子效率，使该器件比在高电流密度的最先进的有机和量子点LED更高效。此外，在100mA cm-2的电流密度下，具有苄胺处理的器件的半衰期为23.7小时，与近红外有机LED的寿命相当。

Miao, Y. Huang, W. Wang, J. et al. Stable and bright formamidinium-based perovskite light-emitting diodes with high energy conversion efficiency. Nat. Commun. 2019.

DOI: 10.1038/s41467-019-11567-1

https://www.nature.com/articles/s41467-019-11567-1