首次突破40%！东南大学新成果，登上Nature杂志！

日前，东南大学集成电路学院卢海洲教授与吉林大学纪文宇教授团队、北京交通大学唐爱伟教授、复旦大学杨迎国教授等合作在《自然》（Nature）杂志上发表了题为“有序三维/二维异质结助力高效钙钛矿电致发光Maximizing perovskite electroluminescence with ordered 3D/2D heterojunction”的突破性研究进展。

卢海洲为文章共同通讯作者，东南大学集成电路学院为共同通讯单位。论文报道了通过底界面化学配位调控获得有序3D/2D堆叠的钙钛矿异质结发光薄膜，获得了最高42.9%的发光效率（认证效率42.3%），为高效钙钛矿显示技术奠定了重要的理论基础。

近年来，钙钛矿LED因其高色纯度、高效率、低成本以及可溶液加工等优势，已成为重要的下一代照明与显示技术的竞争者。但相比于OLED超过40%的发光效率，钙钛矿LED的发光性能还较落后，主要是因为载流子传输受限以及界面非辐射复合严重等因素，严重制约了器件的性能。如何利用二维钙钛矿平衡载流子传输以及抑制非辐射复合，制备高效的钙钛矿LED成为了研究的热点以及难点。

钙钛矿LED原理以及发光性能图

文章报道了利用富含羟基的PEIE分子，在衬底表面构建活性位点，诱导钙钛矿层一步生长得到有序的3D/2D堆叠的钙钛矿异质结。表面2D钙钛矿层平衡了载流子注入，保护了3D钙钛矿发光中心，从而大幅减少了非辐射复合。此外，表面自发形成的褶皱状形貌进一步提升了出光效率，最终获得钙钛矿薄膜的外量子效率97%，器件的电致发光效率首次突破40%。该研究为钙钛矿LED的进一步发展提供了新思路与策略。

卢海洲，东南大学集成电路学院（无锡校区）、钙钛矿光伏与集成光电子研究院青年首席教授，主要研究内容为新一代可印刷半导体光电器件，包括无铅钙钛矿发光显示，高效钙钛矿光伏电池以及钙钛矿单晶X射线探测器等。旨在结合先进封装技术推动钙钛矿的产业化研究。截至目前，相关成果已在Nature、Science等国际权威期刊上发表。

在新兴光伏技术领域，东南大学的科研团队同样捷报频传。2025年11月，材料科学与工程学院李桂香教授团队在《自然•光子学》（Nature Photonics）上发表研究成果，针对钙钛矿太阳能电池产业化进程中的稳定性瓶颈，提出了一种创新的全界面调控策略。通过构建“光活性层表面—接触界面—电子传输层”一体化调控体系，团队成功制备出光电转换效率高达27%（第三方认证26.96%）的钙钛矿光伏器件，且在连续光照1200小时后性能几乎无衰减，为开发高效、长寿命的杂化半导体光伏器件提供了全新的解决方案。

（A）多能X射线成像及智能物质识别系统的工作原理图 （B）该系统对鸡爪的成像与生物组织识别结果

与此同时，东南大学还将钙钛矿材料的应用边界拓展至探测成像领域。2026年2月，多维探测与智能识别团队在《科学进展》（Science Advances）上发表研究成果，基于自研的单极性钙钛矿X射线探测器，提出了一种“电压编码能量”的多能成像新方案，实现了对未知物质的自动识别与伪彩上色。

从卢海洲团队刷新世界纪录的钙钛矿电致发光，到李桂香团队攻克稳定性瓶颈的高效光伏器件，到多维探测与智能识别团队开拓的多能X射线成像——东南大学在钙钛矿这一前沿材料赛道上，已然覆盖发光、发电、探测三大方向。东南大学由多学院、多团队组成的科研力量，正以持续的基础突破与技术创新，推动钙钛矿材料从实验室走向产业化应用。

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本文素材来源：东大新闻网、东南大学集成电路学院、东南大学科研院等