西安交通大学AFM：天蓝钙钛矿新突破！共轭氟化间隔层实现12.26%高效率发光

维度调控是实现蓝色钙钛矿发光的关键策略。以往研究普遍认为，功能性间隔层通常能同时提升光学与电学性能。

本研究西安交通大学袁方和吴朝新等人合成了包括PPYABr、FPPYABr和3FPPYABr在内的新型共轭间隔层，并与传统的PEABr和低共轭PPABr进行对比。有趣的是，这些间隔层在全溴准二维钙钛矿中引发了光学与电学性能的差异化调控：引入双键或三键时，光致发光性能下降，而氟化处理使其回升。这种“V型”变化归因于PPYABr诱导了低激子结合能的三维相定向生长，降低了激子复合效率；而氟化间隔层进一步抑制缺陷并优化相分布。相反，电致发光性能随载流子迁移率与薄膜平整度的提升而线性增强。基于3FPPYABr的天蓝色器件实现了12.26%的外量子效率。

核磁共振结果证实了该共轭体系中存在π–H–N与π–Pb²⁺相互作用。这一发现为设计功能性钙钛矿添加剂提供了重要指导。

文章亮点：

1. 光电性能差异化调控：首次揭示共轭间隔层对钙钛矿光致发光与电致发光性能的非同步调控现象，为性能优化提供新视角。

2. 氟化共轭间隔层实现高效天蓝光器件：3FPPYABr通过平衡相分布、提升电子迁移率与薄膜质量，使器件EQE突破12%，跻身高性能蓝光钙钛矿LED行列。

3. 分子相互作用机制解析：通过核磁共振与理论计算，明确π–H–N与π–Pb²⁺等弱相互作用在缺陷钝化与相调控中的关键作用。

S. He, F. Yuan, P. Zhu, et al. “ Divergent Optoelectronic Tuning in Sky-Blue Quasi-2D Perovskites via Spacers Conjugation and Fluorination.” Adv. Funct. Mater. (2025): e23282.

https://doi.org/10.1002/adfm.202523282

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