金属卤化物钙钛矿（MHP）因其色纯度高、带隙可调及制备成本低等内在优势，已成为发光二极管（PeLEDs）的有力候选者。我院新型显示与光电感知科研团队聚焦准二维钙钛矿发光体系，在器件效率和发光机理方面取得了系列新进展，相关研究成果连续发表在国际知名期刊《Advanced Materials》（中科院一区TOP，IF: 26.8）和《Advanced Functional Materials》（中科院一区TOP，IF: 19）上。陈平副教授为论文最后通讯作者，物理科学与技术学院（微纳结构光电子学重庆市重点实验室）为第一完成单位。这些成果得到了国家自然科学基金（面上项目）、重庆市自然科学基金（新重庆青年创新人才项目）等经费支持。

1. 有机自由基加速准二维钙钛矿LED中的电荷载流子收集

实现准二维MHP高效辐射发光的关键原因在于，载流子通过多个量子阱向低带隙晶粒发生超快、连续的电荷转移过程，即电荷载流子汇聚。然而，这一关键过程本质上受到有机间隔层的电子绝缘性质限制。为此，课题组精心设计了一种稳定导电有机自由基——(5H-吡啶并[3,2-b]吲哚-2,6-二氯苯基)双(2,4,6-三氯苯基)甲基（TTM-1δPyID）——作为MHP基体中的分子添加剂。研究发现，该自由基空间离域的单占据分子轨道通过表面吸附提供了电子桥梁，加速了界面电荷转移和载流子汇聚，从而最大化辐射复合效率。结果，掺入该自由基的PeLEDs（发光峰位于≈684 nm）实现了26.8%的卓越外量子效率，工作半衰期约为340分钟，跻身迄今报道的性能最佳的深红光器件之列。相关结果以“Organic Radical Accelerates Charge Carrier Funneling in Quasi-2D Perovskite LEDs”为题发表在《Advanced Materials》（e17839, 2026）上，我院2023级硕士研究生许洪康与中科院大连化物所博士生范天乐为该论文的共同第一作者，西南大学陈平副教授、吉林大学阿力木教授、中科院大连化物所田文明研究员、韩国延世大学Jonghee Yang助理教授和暨南大学李闻哲教授为共同通讯作者。

论文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202517839

2. 双轴极化分子插层实现高效率、高色稳定性钙钛矿发光二极管

离子迁移（尤其在钙钛矿/电荷传输层界面）严重威胁PeLEDs的稳定性。然而，现有抑制离子迁移的策略往往牺牲了电荷注入，限制了器件性能。课题组提出在界面引入双轴电荷极化分子bi-4-(N-咔唑基苯基)苯基氧化膦（BCPO）。BCPO的强表面配位作用不仅显著提升了MHP发光层的缺陷钝化效果与结晶质量，还形成了垂直排列的偶极矩，诱导能带弯曲以促进电子注入。此外，其平面内分布的吸电子咔唑苯基团与MHP表面形成紧密的横向静电接触，有效抑制了Br离子的界面逃逸。基于此，采用BCPO的PeLEDs实现了25.8%的最大外量子效率与13.4小时的T₅₀寿命，是目前性能最优的绿光器件之一。以上结果以“A Biaxially Polarized Molecular Interlayer for Efficient and Color-Stable Perovskite LEDs”为题发表在《Advanced Functional Materials》（e19358, 2025）上，我院2023级博士研究生肖美琴与2023级硕士研究生龚思敏为该论文的共同第一作者，西南大学陈平副教授、中科院绿色智能研究院张炜研究员、重庆文理学院程江教授和韩国延世大学Jonghee Yang助理教授为共同通讯作者。

论文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202519358

撰稿：陈平

初审：周钰青

复审：赵建伟

终审：吴正茂