近日，我院陈大钦教授团队在钙钛矿发光二极管（PeLED）研究领域取得重要进展。团队开发了一种超分子主-客体后处理策略，成功攻克全溶液法制备准二维PeLED过程中溶剂损伤发光层的关键难题，通过一步旋涂工艺同步实现钙钛矿表面重构与电子传输层沉积，有效填补了全溶液法制备高性能天蓝光PeLED的技术空白。该研究成果以“All-Solution-Processed Sky-Blue Perovskite Electroluminescence Device via Integrated Supramolecular Host-Guest Post-Treatment”为题，发表于国际权威学术期刊《Nano Letters》。
在PeLED领域，目前高性能的器件多依赖于真空蒸镀法制备，该技术存在设备成本高、工艺复杂耗时、材料利用率低等问题，制约了PeLEDs的商业化规模化生产。与之相对，全溶液法可实现钙钛矿与电荷传输层的连续沉积，具备低成本、大面积制备的优势。然而，全溶液法制备过程中，后续电荷传输层的制备溶剂极易对底层钙钛矿发光层造成损伤，导致器件性能远低于真空蒸镀器件，成为其实际应用的核心阻碍。
我院陈大钦教授团队针对全溶液加工的PeLED性能低下的问题，成功开发出一种集成的超分子主-客体后处理的新策略，攻克了全溶液法制备天蓝光PeLEDs时非极性溶剂破坏钙钛矿发光层的关键难题。该团队基于冠醚与铵盐分子的主-客体络合作用，实现了有机组分在非极性溶剂中的共同溶解，将铵盐钝化剂与电子传输层材料整合为单一墨水，通过一步旋涂完成钙钛矿表面重构与电子传输层沉积，最终制备的全溶液法天蓝光PeLEDs器件，实现了14.75%的外量子效率和8740 cd m-2的最大亮度，成为目前全溶液法准二维蓝光PeLED器件的最高性能纪录之一。
该研究在全溶液加工的PeLED中引入超分子主-客体络合策略，破解有机铵盐在非极性溶剂的溶解难题，补偿钙钛矿薄膜有机配体与卤素流失，高效抑制非辐射复合。并且实现了钙钛矿表面钝化与电子传输层沉积一体化，一步旋涂工艺同步修复薄膜表面缺陷、优化结晶性，提升载流子传输与复合效率。该研究为制备高性能、可规模化的全溶液法钙钛矿光电器件提供了通用且极具前景的新途径，也为钙钛矿薄膜界面工程的设计与优化提供了新的思路。
福建师范大学为论文第一完成单位，我校博士研究生江乃忠为第一作者，王志斌副教授与陈大钦教授为共同通讯作者。该研究获得了国家自然科学基金及福建省自然科学基金等项目支持。
论文链接： https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.5c06313?ref=pdf
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