利用多氟丙烯酸酯添加剂提升准二维钙钛矿发光二极管性能

作     者：张涛 龚思敏 陈平 陈琪 陈立桅 Tao Zhang;Simin Gong;Ping Chen;Qi Chen;Liwei Chen

作者机构：中国科学技术大学纳米技术与纳米仿生学院合肥230026 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所创新实验室中科院纳米光子材料与器件重点实验室江苏苏州215123 西南大学物理科学与技术学院微纳结构光电子学重庆市重点实验室重庆400715 上海交通大学化学与化工学院物质科学原位中心上海200240 

基　　金：科技部国家重点研发计划(2021YFA1202802) 国家自然科学基金(21875280,21991150,21991153,22022205) 中国科学院稳定支持基础研究领域青年团队计划(YSBR-054) 江苏省碳达峰碳中和科技创新专项资金(BE2022026) 重庆市自然科学基金(CSTB2022NSCQ-MSX0438)资助项目 

出 版 物：《物理化学学报》 (Acta Physico-Chimica Sinica)

年 卷 期：2023年第39卷第12期

页      码：87-94页

摘      要：准二维钙钛矿由于具有较大的激子结合能和高效的能量转移等优势,在发光二极管(light-emitting diodes,LED)中的应用前景被广泛看好。然而,准二维钙钛矿溶液加工成膜过程中易形成大量的低维相和表界面缺陷,引起严重的非辐射复合,成为限制发光二极管器件性能的瓶颈。在本工作中,通过在PEA2Cs2Pb3Br10钙钛矿前驱体中加入1,6-二(丙烯酰氧基)-2,2,3,3,4,4,5,5-八氟己烷(OFHDODA)小分子添加剂,将钙钛矿薄膜的荧光量子效率(Photoluminescence Quantum Yield,PLQY)从19.7%提升到了49.0%,发射波长从508 nm红移到511 nm。这主要归因于OFHDODA与钙钛矿之间的物理化学相互作用有效抑制了非辐射复合,一方面多氟结构与PEA+之间的氢键相互作用调控了结晶动力学,抑制了低维相的产生;另一方面酯基具有较强的路易斯碱性,钝化了表界面未饱和Pb2+缺陷。相应地,准二维钙钛矿LED的外量子效率(External Quantum Efficiency,EQE)从8.55%提高到了13.76%。这项工作为设计新型多功能小分子添加剂,抑制准二维钙钛矿中的非辐射复合损失提供了思路。

主 题 词：准二维钙钛矿 非辐射复合 低维相抑制 缺陷钝化 多氟丙烯酸酯添加剂 

学科分类：08[工学] 080501[080501] 0805[工学-能源动力学] 0703[理学-化学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3866/PKU.WHXB202301024

馆 藏 号：203124248...