中国科学院宁波材料技术与工程研究所的研究人员采用简单的溶剂筛法，率先开发出高效稳定的钙钛矿发光二极管(PeLED)，性能创历史新高。
该研究发表在《自然光子学》上。
钙钛矿因其优异的光电性能和较低的制备成本而成为最有前途的光电材料之一。与传统有机发光二极管(OLED)相比，PeLED具有更窄的发光光谱和优异的色纯度，因此在显示和照明方面展现出巨大的应用潜力。
然而，尽管效率取得了显着进步，但运行稳定性较低长期以来限制了 PeLED 的实际应用。特别是，对钙钛矿不稳定原因的了解有限，极大地阻碍了PeLED的开发和商业化。
基于对钙钛矿精细纳米结构的深入分析，研究人员发现钙钛矿的缺陷低n相是钙钛矿不稳定的关键根源。仅含有一层或两层铅离子的低n相的低质量源于快速且不可控的结晶过程。
受到用筛子分离不同尺寸的沙子的过程的启发，研究人员提出了一种溶剂筛法来筛选出这些不需要的低n相。
研究人员介绍，溶剂筛是极性和非极性溶剂的组合。极性溶剂充当与钙钛矿相互作用的网格，而非极性溶剂充当不影响钙钛矿的框架。研究人员调整极性溶剂的比例，有效去除有缺陷的低n相。
基于筛分钙钛矿的PeLED在正常条件下(亮度为100 cd/m 2 )实现了超过5.7年的工作寿命，比未经处理的器件长了30倍以上。这一创纪录的寿命也是迄今为止报道的绿色PeLED的最高值，达到了商业应用的基本门槛。
此外，这些PeLED实现了创纪录的29.5%的高外量子效率(EQE)，显着提高了电转化为光的效率。
当暴露于环境空气(50±10%湿度)时，该器件可在100天以上保持75%的薄膜光致发光量子产率和80%的EQE，从而表现出优异的稳定性。
这种溶剂筛法不仅显着提高了PeLED的发光性能和稳定性，而且为未来具有独特纳米结构和优异发光性能的钙钛矿的开发和应用铺平了道路。
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