新方法将钙钛矿二极管外量子效率提高两成

(记者温彩飞通讯员杨芳)“采用低温溶液法，钙钛矿型发光二极管的外量子效率提高了20.7%，接近国际同行的一半。”日前，中国科学院院士黄炜和南京工业大学海外人才缓冲基地(先进材料研究所)教授王建普在《自然》杂志上发表了钙钛矿型发光二极管的突破。

平面结构的发光二极管发光效率低，因为除了20%~30%的光子可以通过折射离开器件外，其他光子都被限制在器件内。研究人员发现，钙钛矿发光层由分散的钙钛矿晶粒和嵌在晶粒之间的一层厚度为8纳米的低折射率有机绝缘层组成，这种结构可以进一步使器件的顶部电极形成起伏的波纹结构，从而有效提高器件的发光效率。

研究人员在钙钛矿前驱体溶液中添加了一种氨基酸添加剂。一方面，这种添加剂可以与下面的衬底结合形成有机绝缘层，另一方面，它可以诱导钙钛矿晶体形成具有低缺陷密度的高质量晶体，从而实现高效发光。

王建普表示，该研究可以自组装低缺陷、亚微米结构的钙钛矿薄膜，钙钛发光二极管的外量子效率达到20.7%，突破了之前13%的外量子效率。实验表明，厚度为8纳米的有机层内嵌有自发形成的亚微米钙钛矿结构，有效避免了低钙钛矿覆盖率导致的发光二极管漏电流。这表明钙钛矿型发光二极管在光源和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

中国科学新闻(2018-10-17，第一版集锦)