通过热蒸镀制备的钙钛矿发光二极管Perovskite light-emitting diodes (PeLEDs) 与现有显示面板生产线高度兼容,因而非常适于大规模工业化生产。然而,由于蒸镀钙钛矿薄膜中存在较高密度缺陷,全蒸镀钙钛矿发光二极管PeLEDs性能仍落后于溶液法制备的器件。
近日,华中科技大学王磊/郭闰达团队以及南京工业大学王建浦团队在Nature Photonics上发文,报道了一种顺序沉积结合有机插层相结合sequential deposition combined with organic intercalation (SDOI)策略,在钙钛矿结晶过程中,引入了多功能有机分子盐酸苯乙双胍phenformin hydrochloride (PFCl),制备出了高质量的钙钛矿薄膜材料。
PFCl插层有效阻断了Cs与Pb前驱体之间的直接接触,从而形成了结晶取向高度均匀的低维钙钛矿薄膜。PFCl作为有机间隔阳离子与缺陷钝化剂,可有效钝化多种类型的缺陷。
基于该策略,制备了天蓝色钙钛矿发光二极管PeLEDs,外量子效率达20.12%,最大亮度为23,704 cd m⁻²。将SDOI策略拓展应用于高性能绿色钙钛矿发光二极管PeLEDs的制备,验证了该方法的普适性。
还将基于SDOI策略的全蒸镀PeLEDs集成至薄膜晶体管驱动的有源矩阵显示面板中,展示在显示材料领域的应用潜力。该SDOI策略,有助于高效全蒸镀钙钛矿发光二极管PeLEDs及其规模化应用。
第一作者:Chencheng Peng, Zhiyuan He, Feihu Zhang, Nana Wang.
通讯作者:Runda Guo, Jianpu Wang & Lei Wang
通讯单位:华中科技大学,南京工业大学
Organic intercalation strategy for efficient all-evaporated perovskite light-emitting diodes. 图1:全蒸镀钙钛矿发光二极管PeLEDs性能

图2:热蒸镀钙钛矿薄膜与器件特性
图3:热蒸镀钙钛矿薄膜的光学性质
图4:顺序沉积结合有机插层相结合sequential deposition combined with organic intercalation,SDOI策略的示意图
苯甲脒盐酸盐(PFCl)多功能有机分子:首先在基底共蒸镀溴化铯(CsBr)和氯化铯(CsCl)作为第一层;随后蒸镀一层PFCl作为有机插层;最后蒸镀溴化铅(PbBr₂)作为顶层。完成三层结构蒸镀后,在90°C下退火30分钟,PFCl分子随即参与到钙钛矿的结晶过程。其中,PF⁺阳离子有效物理阻隔铯(Cs)源与铅(Pb)源的直接接触,从而抑制无序的快速结晶。PF⁺同时扮演了有机间隔阳离子和缺陷钝化剂的双重角色,促进了高度有序的低维钙钛矿结构的形成,并显著降低了薄膜的缺陷态密度。Peng, C., He, Z., Zhang, F. et al. Organic intercalation strategy for efficient all-evaporated perovskite light-emitting diodes. Nat. Photon. (2026). https://doi.org/10.1038/s41566-026-01887-2声明:仅代表译者观点,未经作者审阅。若有误,请联系修改;若侵权,请联系删除!