香港大学AM：基于高空穴注入核壳结构的铜基钙钛矿高效白光电致发光

铜基（Cu-based）卤化物钙钛矿因其环保特性、明亮的自陷激子（宽带）发射和高显色指数（CRI），在实现白光发射方面具有巨大潜力。然而，铜基钙钛矿的空穴注入能力有限，制约了白光电致发光（EL）的效率及其在白光钙钛矿发光二极管（W-PeLEDs）中的应用。

本研究香港大学Wallace C.H. Choy等人通过调控硫（S）前驱体的反应活性，成功合成了晶格匹配的Cs₃Cu₂I₅/Cu₂S核壳结构纳米晶（NCs）。与纯Cs₃Cu₂I₅ NCs相比，Cs₃Cu₂I₅/Cu₂S NCs显著提高了空穴迁移率，同时光致发光量子产率（PLQY）从26.8%提升至70.6%。基于CsCu₂I₃/Cs₃Cu₂I₅/Cu₂S结构的W-PeLEDs实现了3.45%的外量子效率（EQE）和91的CRI，是目前无铅铜基W-PeLEDs中的最高性能。

这些成果为设计宽带电致发光材料及PeLEDs器件结构提供了重要指导。

文章亮点总结

1. 晶格匹配核壳结构：通过调控硫前驱体反应活性，成功制备Cs₃Cu₂I₅/Cu₂S核壳纳米晶，晶格匹配度高达99.71%，显著提升空穴注入能力和PLQY（从26.8%至70.6%）。

2. 高性能白光器件：基于Cs₃Cu₂I₅/Cu₂S的W-PeLEDs实现3.45%的EQE和3356 cd/m²的亮度，CRI达91，为无铅铜基W-PeLEDs的最高纪录。

3. 优异稳定性：核壳结构有效减少缺陷密度，器件在50%湿度、30°C下存放30天后仍保持90%初始性能，展现出良好的环境稳定性。

D. Li, B. Lyu, Z. Long, X. Xiao, D. Zhang, J. Sun, Q. Xiong, Z. Jiang, Y. Wang, W. C. Choy, Efficient White Electroluminescence from Cu-based Perovskite Achieved by High Hole Injection Core/Shell Structures. Adv. Mater. 2025, 2417678.

https://doi.org/10.1002/adma.202417678

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