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学院陈平团队在国际期刊发表最新研究成果
发布时间: 2018-06-11 10:21:28   作者:本站编辑   来源: 本站原创   浏览次数:

近日,我院青年教师陈平副教授研究团队在开发高性能钙钛矿发光二极管的研究中取得重要进展,相关研究成果以“Charge-Transfer versus Energy-Transfer in Quasi-2D Perovskite Light-Emitting Diodes”为题在国际著名期刊《Nano Energy》上在线发表。该期刊是国际材料能源领域的TOP期刊,最新影响因子为12.343。西南大学物理科学与技术学院为该论文成果的第一完成单位,陈平副教授和硕士研究生孟妍为共同第一作者,熊祖洪教授和胡斌教授为共同通讯作者。

近年来,有机-无机杂化钙钛矿材料不仅在光伏领域展现出巨大的应用潜力,也有望在发光二极管(LED)和激光等光电器件中得到新应用。在钙钛矿发光二极管领域,Quasi-2D Perovskites2维钙钛矿材料)因其优异的成膜质量、更高的激发态束缚能、独特的量子限域作用以及稳定的材料属性,迅速成为钙钛矿发光二极管中的“明星”材料,并由此获得惊人的高于60%的薄膜量子荧光效率(photoluminescence quantum efficiency,PLQY)和高于10%的器件外量子效率(external quantum efficiency,EQE)。尽管如此,由于准2维钙钛矿材料独特的激发态能级结构,能量转移过程(Energy-Transfer)和电荷转移过程(Charge-Transfer)皆有可能成为形成量子限域的物理机制,因此其发光的物理过程尚不明确。除此之外,基于蓝光波段(450-500 nm)发射的钙钛矿发光二极管,其器件效率还处于较低水平(EQE<1%)。针对上述两点问题,陈平副教授研究团队首先制备了优异的PA2(CsPbBr3)n-1PbBr42维钙钛矿薄膜,并通过测量其单载流子器件中的稳态和瞬态荧光光谱,以及不同激发光强度下的荧光光谱变化,证实了在电注入情况下,电荷转移过程是准2维钙钛矿发光二极管的主要发光机制,并由此制备了高效的钙钛矿发光二极管器件:器件的发光峰位于505 nm,最大发光亮度达到7320 cd/m2,最大器件外量子效率为3.6%,是目前报道效率最好的蓝光钙钛矿发光二极管器件。

该研究是由陈平副教授与美国田纳西大学材料科学与工程系的Bin Hu(胡斌)教授团队、南京工业大学先进材料研究院的彭其明副教授以及华中科技大学武汉国家光电实验室的邵明教授共同合作完成,得到了国家自然科学基金青年基金、国家自然科学基金联合基金、中央高校科研业务费项目的资助。

    附论文链接:https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2018.06.008