林雪平大学《JPCL》：实现颜色稳定的蓝色钙钛矿发光二极管！

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编辑推荐：作者通过有效的缺陷钝化，获得了颜色稳定的蓝色钙钛矿LED。最大外部量子效率高达4.5%，高亮度高达5351 cd m−2。

通过混合卤化物阴离子进行带隙调谐是金属卤化物钙钛矿最吸引人的特性之一。然而，混合卤化物钙钛矿在偏压下通常会发生相分离。在此，来自瑞典林雪平大学的研究者获得了基于混合溴/氯三维结构的高性能和颜色稳定的蓝色钙钛矿LED。证明了CsPb(Br_1−xCl_x)₃的颜色不稳定性是钙钛矿晶界的表面缺陷导致。通过有效的缺陷钝化，获得了颜色稳定的蓝色电致发光Peled。

作者的工作为混合卤化物钙钛矿的颜色不稳定性问题提供了新的见解，并可以促进高性能和颜色稳定的蓝色钙钛矿的新发展。相关论文以题目为“Color-Stable Blue Light-Emitting Diodes Enabled by Effective Passivation of Mixed Halide Perovskites”发表在Journal of Physical Chemistry Letters期刊上。

论文链接：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpclett.1c01547

钙钛矿型发光二极管（PELED）由于其优异的光学和电学性能，包括高光致发光量子产率（PLQY）、窄发射带宽、可调谐带隙和高电荷载流子迁移率，已成为溶液可处理显示和照明应用的一个有希望的候选材料。在过去几年中，这一领域取得了相当大的进展。最先进的绿色、红色和近红外PELED已实现超过20%的高外部量子效率（EQE）。尽管取得了这些进展，但仍然存在的挑战之一是开发性能优异的深蓝色钙钛矿器件。

蓝色钙钛矿的一种方法是发展基于纯溴钙钛矿的量子受限结构；例如，已经开发出混合维钙钛矿（2D/准2D/3D相的混合物）和钙钛矿量子点（QD）。这些量子受限结构包含长链有机配体以抑制钙钛矿晶体的生长，使晶体的至少一个方向保持在玻尔直径范围内以增加带隙。然而，要实现均匀的量子限制是相当困难的；例如，在混合维钙钛矿中存在多个相，有时甚至导致宽发射并限制颜色纯度。

此外，由于长链有机配体的绝缘性，这些量子受限结构经常遭受不良的电荷注入，因此产生的器件的亮度较低。另一种开发蓝色钙钛矿器件的方法是使用混合Br/Cl钙钛矿。尽管具有不同卤化物离子的连续可调发射颜色是钙钛矿最吸引人的特征之一，但这种混合卤化物策略通常受到颜色不稳定性的限制。之前关于混合Br/Cl基蓝色钙钛矿的大多数报告显示，在运行过程中，颜色会持续变化，通常归因于卤素离子迁移。最近，已经证明，通过在前体溶液中引入阳离子表面活性剂或在薄膜结晶过程中采用蒸汽辅助结晶技术，使卤化物成分均匀化，可以抑制光谱偏移，大大改善器件性能。（文：爱新觉罗星）

图1。（a）器件结构示意图。基于CsPb(Br_1−xCl_x)3薄膜的钛矿器件归一化EL谱钙（b）x=0.38，（c）x=0.46和（d）x=0.53。

图2.（a）BHCl的化学结构(b）紫外线−对照和BHCl处理的CsPb（Br_0.54Cl_0.46）₃钙钛矿薄膜的可见吸收光谱和归一化PL光谱，（c）TA光谱，（d）GIWAXS图案，以及（e）衍射强度与方位角的关系。

图3.（a）控制和BHCl处理的CsPb（Br 0.54 Cl 0.46）3钙钛矿薄膜的PL衰减曲线和（b）功率相关PLQY(c）纯BHCl、PbCl 2+BHCl和PbBr 2+BHCl薄膜的FTIR光谱(d）纯BHCl、PbCl 2+BHCl和PbBr 2+BHCl混合溶液的1H NMR光谱(e） BHCl掺入诱导表面钝化的示意图。

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