近日,我院陈大钦教授团队在柔性钙钛矿发光二极管(f‑PeLEDs)研究领域取得重要突破。团队创新性地提出了一种聚合物界面渗透工程策略,通过将功能聚合物PEOXA引入空穴传输层,成功实现了钙钛矿薄膜缺陷钝化与机械柔韧性的协同提升,制备出高效率、长寿命的绿光f-PeLEDs。该研究成果以“Efficient and Stable Flexible PeLEDs Enabled by Polymer Interfacial Permeation Engineering”为题,发表于国际权威期刊《Laser & Photonics Reviews》。
f-PeLEDs因其轻质、可弯曲等突出优势,被广泛认为是下一代柔性显示与固态照明的关键候选技术。然而,与刚性器件相比,目前柔性器件的综合性能仍存在显著差距。一方面,其发光效率相对较低,主要源于柔性衬底上钙钛矿薄膜的结晶质量较差;另一方面,柔性器件的工作寿命明显不足,这与其较高的开启电压密切相关——较高的开启电压不仅会引发显著的焦耳热和离子迁移,加速器件性能衰退,还需考虑在反复弯曲过程中薄膜易发生开裂等问题。上述关键瓶颈严重制约了f‑PeLEDs的实际应用进程。
针对上述挑战,我院陈大钦教授团队开发出一种聚合物界面渗透工程策略:将聚(2-乙基-2-噁唑啉)掺入空穴传输层,并通过旋涂法使其在空穴传输层与发光层之间形成三维互穿网络结构,从而同步实现了缺陷钝化与杨氏模量匹配。基于该策略,所制备的绿光f‑PeLEDs取得了23.4%的外量子效率和26.7%的功率转换效率,均为目前文献报道的最高值之一;此外,推算其在100 cd/m2亮度下的半衰期长达1380小时。所得器件在连续弯曲4500次后,仍能保持80%的初始效率,并成功实现了4 cm2的大面积制备,显示出良好的规模化应用前景。

本研究在全溶液法制备的f‑PeLEDs中引入聚合物界面渗透策略,有效解决了传统空穴传输层与钙钛矿层之间因力学性能不匹配、界面缺陷多而导致的性能损失问题。聚合物结构中的羰基能够与钙钛矿中的Pb2⁺及有机阳离子形成多重配位作用,同时聚合物网络结构显著降低了薄膜的杨氏模量,从而实现缺陷钝化与柔性增强的协同效应。该策略为开发高效率、高稳定性的钙钛矿光电器件提供了一种通用且简便的途径。

福建师范大学为论文第一完成单位,我院硕士研究生黄海亮为第一作者,王志斌副教授、郑勇平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的支持。
论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/lpor.202502523
论文全文:
Laser Photonics Reviews - 2026 - Huang.pdf

