华南理工大学薛启帆ACS Appl. Mater. Interfaces：基于单一发光层的卤化物钙钛矿材料的白光发射特性

【文章信息】

第一作者：李佳雨

通讯作者：王晶，胡笑添, 傅年庆, 薛启帆

单位：华南理工大学，广东工业大学，南昌大学等

【研究背景】 卤化物钙钛矿材料由于其高载流子迁移率、低激子结合能以及可调控的发射波长，在发光二极管（LED）领域中发挥着至关重要的作用。基于单发光层（Single Emission Layer, SEL）的白光钙钛矿发光二极管（White Perovskite Light-Emitting Diodes, WPeLEDs）相较于其他多层结构和串联器件，具有更简化的制备工艺和更清晰的发光机制，因此受到了广泛关注，并展现出巨大的应用潜力。本文系统综述了近年来SEL-WPeLEDs的研究进展。首先，阐述了钙钛矿材料的基本概念及其在PeLEDs中的发光机理，随后总结了钙钛矿薄膜制备的典型方法。接着，重点讨论了实现高性能SEL-WPeLEDs的电驱动策略，包括自俘获激子型钙钛矿、钙钛矿-有机分子耦合体系以及金属离子掺杂等方法。最后，提出了SEL-PeLEDs未来发展的挑战与前景。

【文章简介】 本文系统综述了近年来SEL-WPeLEDs的研究进展。重点讨论了实现高性能SEL-WPeLEDs的电驱动策略，包括自俘获激子型钙钛矿、钙钛矿-有机分子耦合体系以及金属离子掺杂等方法。

Table of Contents:

【主要内容】 文章详细讨论了钙钛矿发光二极管的发光机制，包括正置和倒置结构。总结了钙钛矿薄膜常用的实现方法，包括旋涂、蒸镀以及喷墨打印等。还总结了SEL-PeLEDs的电驱动策略，包括自俘获激子型钙钛矿、钙钛矿-有机分子耦合体系以及金属离子掺杂等方法。

1. 钙钛矿的晶体结构

Figure 1. The 3D structure of perovskite crystal.

2. PeLEDs的结构和发光机理

Figure 2. (a) Schematic representation of the PeLEDs with inverted (left panel) and standard (right panel) structures. (b) Schematic diagram showing the luminescence principle of PeLEDs. (c) Energy level maps for HTL and HIL materials.

2. SEL-PeLEDs的实现方式

4.总结和展望

• 最新进展: 通过Self-trapped excitons实现的单层无铅钙钛矿白色发光，外量子效率已经超过了1%，铅基钙钛矿则达到了5.4%。

• 挑战: SEL-WPeLEDS受到非辐射激子过程、无辐射 Förster 共振能量转移 （FRET） 以及电驱动电荷转移 （CT） 的影响，与红绿蓝等单一色发光相比，其光电效率受到的影响更大。

• 未来方向: 未来的研究应集中于提高SEL-WPeLEDS的光电效率，以及开发新的钝化和发光材料以及新的掺杂策略。

【文章链接】 White-light emission from halide perovskites based on a single emissive layer https://doi.org/10.1021/acsami.5c00780

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