AFM：双功能电子传输层工程实现能级对齐与界面钝化，打造高效钙钛矿发光二极管

钙钛矿发光二极管因其优异的电致发光性能、高色纯度及尺寸与组分可调性而被广泛研究。然而，发光层钝化不完整、载流子注入不平衡及界面缺陷众多等问题限制了其进一步发展。

本文苏州大学王亚坤和澳门科技大学廖良生等人提出一种电子传输层修饰策略，以解决PeLEDs中因电荷注入不平衡和界面陷阱态密度高而难以同时实现高效率与长寿命的关键问题。我们深入研究了BPAH对ETL能级和迁移率的影响，并揭示了其与发光层之间的强相互作用，有效钝化了发光层表面缺陷，促进了电荷传输与辐射复合。

最终，经BPAH处理的PeLED外量子效率达到23.9%，半衰期显著提升9.2倍，延长至554分钟。

研究亮点：

1. 一分子双功能：BPAH实现ETL能级调控与界面钝化
   BPAH分子插入POT2T分子间隙，改善π-π堆叠，提升电子迁移率；其咪唑基团与发光层中未配位Pb²⁺配位，增强铅-卤键结合力，有效抑制卤离子迁移与界面缺陷。

2. 平衡载流子注入，抑制效率滚降
   BPAH修饰后ETL的电子迁移率从6.85×10⁻⁴提升至1.15×10⁻³ cm² V⁻¹ s⁻¹，显著缓解了与空穴传输层之间的迁移率失配，实现更平衡的电子-空穴注入，器件在高偏压下效率滚降明显改善。

3. 显著提升器件效率与工作寿命
   优化后的PeLED最大EQE达23.9%，在初始亮度130 cd m⁻²下，半衰期T₅₀从60分钟延长至554分钟，稳定性提升9.2倍，且高电流密度下电致发光峰无红移，表明相分离被有效抑制。

F. Zhao, Z.-H. Lin, H.-W. Duan, et al. “ Bifunctional Electron-Transport Layer Engineering Enables Energy-Level Alignment and Interfacial Passivation for Efficient PeLEDs.” Advanced Functional Materials (2025): e27451.

https://doi.org/10.1002/adfm.202527451

学术交流QQ群

知光谷光伏器件学术QQ群：641345719

钙钛矿产教融合交流@知光谷（微信群）：需添加编辑微信

为加强科研合作，我们为海内外科研人员专门开通了钙钛矿科创合作专业科研交流微信群。加微信群方式：添加编辑微信pvalley2024，备注：姓名-单位-研究方向（无备注请恕不通过），由编辑审核后邀请入群。