新型钙钛矿量子点稳定性提升方面获重要进展

By | 2020年7月25日

  近日,郑州年夜学物理工程学院资料物理钻研所正在新型钙钛矿量子点稳固性晋升方面获得首要停顿,相干效果以郑州年夜学为第一单元宣布于国内权势巨子期刊《Chemistry of Materials》(影响因子:10.159)上,(Sodium Doping-Enhanced Emission Efficiency and Stability of CsPbBr3Nanocrystals for White Light-Emitting Device,Chemistry of Materials, 11, 3917-3928 (2019)),并被选为该期的杂志封面(Cover)。该论文的第一作者为李森博士,通信作者为史志锋副传授、杨东问副传授和李新建传授。

  最近几年来,金属卤化物钙钛矿量子点体系资料因其制备工艺简略、荧光量子产率高、色域笼罩范畴广和发光纯度初等优点,惹起了国际外钻研职员的宽泛存眷。通过迷信家的没有懈致力,今朝基于钙钛矿量子点资料的红、绿、蓝光发光二极管(LED)已可胜利制备,正在发光洁度、色纯度以及能耗等方面展示出显著劣势,无望使用于年夜尺寸超清显示以及高端照明等畛域。但迄今为止,CsPbX3钙钛矿量子点的稳固性仍然是一个亟待处理的迷信难题,也是限度钙钛矿基发光器件走向使用的要害。

  没有同于以往报导的包覆战略,此论文基于室温溶液技巧进行了碱金属掺杂钻研,胜利地完成了金属钠离子正在CsPbX3钙钛矿量子点中的替位掺杂,正在加强资料构造稳固性的同时也年夜幅晋升了资料的荧光量子效率。实践上,经过第一性原理较量争论NaPb缺点具备绝对较低的构成能,同时NaPb缺点的孕育发生添加了资料的光学带隙,并年夜幅晋升了卤素阴离子正在晶格中的分散势垒,对资料的稳固性改善是无利的。试验上,当Na/Pb原子比例为0.027时,资料的发光峰由530
nm蓝移至505
nm,与实践较量争论后果相吻合;荧光量子产率从最后的44%添加至86%;别的,CsPbBr3:Na钙钛矿量子点的抗紫外光、水和热稳固性较CsPbBr3量子点年夜幅晋升,延续通过七个加热/冷却(20-120℃)轮回测试后,CsPbBr3:Na钙钛矿量子点的发光效率简直能够维持。进一步,经过与商用红光荧光粉夹杂构建了白光LED,器件展示出优异的工作稳固性,正在未封装状况下、延续工作500小时后,器件的发光效率可维持正在最后值的85%以上,较CsPbBr3量子点基白光LED(30%)有了年夜幅的晋升。上述钻研效果为钙钛矿量子点的稳固性晋升钻研及器件使用提供了新的思绪。

  音讯显示,该工作失去了国度天然迷信基金、河南省高校科技翻新能人支持方案和郑州年夜学物理学科推动方案等名目的支持。

编纂:严志祥

起源:郑州年夜学物理工程学院