编号：CYYJ04296

篇名：维生素C添加剂改善纯红锡基钙钛矿电致发光性能

作者： 石俊俊 白雯昊 王若楠 宣曈曈 解荣军

关键词： 纯红光 钙钛矿 电致发光 发光二极管

机构： 厦门大学材料学院 厦门大学深圳研究院 固体表面物理化学国家重点实验室

摘要： 铅基钙钛矿发光二极管(PeLED)具有发光可调、高亮度、高效率、宽色域、低成本、可溶液加工等优点,有望应用于固态照明、超高清显示和光通讯等领域。然而,铅基钙钛矿的毒性较大,对人体和环境均有危害,不符合可持续发展理念。纯红二维苯乙基碘化锡(PEA2SnI4)钙钛矿具有超高色纯度、超宽色域(接近Rec.2020标准)、环境友好等优势,有望成为下一代显示用红色发光材料。但是,与铅基钙钛矿相比,锡基钙钛矿薄膜的生长速度较快,导致其薄膜的质量较差,并且Sn2+离子容易氧化成Sn4+,产生非辐射复合。基于PEA2SnI4制备的纯红光PeLED的发光性能较差,远落后于铅基PeLED器件。本文发现了一种维生素C多功能添加剂,可降低锡基钙钛矿结晶,从而改善薄膜质量。同时,维生素C的还原性可有效抑制Sn2+氧化成Sn4+。因此,维生素C的添加显著降低了锡基钙钛矿薄膜的陷阱密度并抑制了非辐射复合率。添加剂的协同作用显著提升了纯红光PeLED的发光性能,其最大亮度由67.6 cd/m2提高至513.6 cd/m2,最大外量子效率由0.2%提高至0.68%。该研究工作表明了基于PEA2SnI4的纯红光PeLED在显示领域的潜在应用价值,也为设计与制备高效锡基钙钛矿发光材料与器件提供了思路。