首次实现“光子循环”增强的钙钛矿串联LED,EQE高达45.5%。
在追求高亮度、高效率显示与照明的竞赛中,钙钛矿发光二极管(PeLEDs)因其高色纯度、低成本和可溶液加工特性而备受瞩目。然而,单层PeLED器件的亮度与寿命仍受限于电流密度与发热效应的矛盾,难以兼顾效率与稳定性。OLED领域早已借助“串联结构”实现高亮与长寿命,但对钙钛矿而言,这种垂直堆叠结构却因层间界面脆弱、能级错配及制备溶剂损伤而迟迟难以突破。更关键的是,如何让每层发光单元的光不仅相加,还能“互相利用”,一直是未解的难题。
南京工业大学王建浦教授、黄维院士与王娜娜教授联合报道了一种基于层间光子循环的新型串联钙钛矿LED结构。该器件通过巧妙设计的多层互连结构(TCTA/MoOx/HATCN/SnO₂),成功将两个全钙钛矿发光单元整合为高效协同系统。结果显示,器件开启电压仅3.2 V,峰值外量子效率(EQE)高达45.5%,不仅超过单层器件总和的20%,还创下目前全钙钛矿串联LED的最高纪录。更令人惊喜的是,其寿命在高亮度(70 W·sr⁻¹·m⁻²)下仍能持续64小时,性能稳定且可拓展多色发光,为高端显示与光通信开辟了新路径。相关成果以“High performance tandem perovskite LEDs through interlayer photon recycling”为题发表在《Nature》上,柯友、祝维和马超为共同第一作者。
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