《自然》力荐:钙钛矿叠层LED效率首破45%,黄维团队如何实现“协同发光”?
2026-05-15 · 推荐产品 · 百灵威授权转载
近日,中国科学院院士黄维领衔的南京工业大学团队在国际顶刊《自然》上发表重磅成果:通过构建全钙钛矿叠层LED并利用层间光子循环效应,将外量子效率(EQE)首次突破45%,远超此前不足10%的叠层器件水平,为钙钛矿LED商业化开辟全新路径。
该研究的核心创新在于:1. 优化连接层实现高效电荷注入与平衡;
2. 调控微纳结构,使一个发光单元产生的光子被另一钙钛矿层重新吸收并再次发射(光子循环),实现“1+1>2”的协同增效。
这标志着钙钛矿LED在效率上已具备与商业化有机LED竞争的实力,尤其在亮度和色纯度方面更具优势。
百灵威供应适配全钙钛矿叠层LED的核心材料,覆盖发光层、电荷传输层、连接层及光子循环调控所需的关键中间体。
发光层前驱体
叠层LED需要多个发光单元的光谱互补。钙钛矿发光层的带隙可通过卤素比例精确调控。我们提供高纯有机铵盐及金属卤化物,支持从蓝光到近红外的发射峰定制。| 品名 | CAS | 货号 |
|---|---|---|
| Formamidine hydrobromide, 99.995%, Low water content, for perovskite solar cell 甲脒氢溴酸盐 | 146958-06-7 | 1862413 |
| Methylamine hydrobromide, 99.9%, for perovskite solar cell 甲胺氢溴酸盐 | 6876-37-5 | 908360 |
| Methylammonium iodide, 98% 甲基碘化胺 | 14965-49-2 | 921830 |
| Ethylamine hydrobromide, 99.9%, for perovskite solar cell, purified four times 乙胺氢溴酸盐 | 593-55-5 | 502226 |
| Phenethylammonium bromide, 99.9%, for perovskite solar cell, purified four times 苯乙胺氢溴酸盐 | 53916-94-2 | 2074439 |
| Lead iodide, 99.999%, for perovskite solar cell, super dry large crystal 碘化铅 | 10101-63-0 | 979463 |
| Lead(II) bromide, 99.999%, for perovskite solar cell use, super dry 二溴化铅 | 10031-22-8 | 961337 |
| Lead(II) chloride, 99.999%, for perovskite solar cell, super dry 氯化铅(II) | 7758-95-4 | 937228 |
| Cesium iodide, 99.999%, trace metals basis 碘化铯 | 7789-17-5 | 978812 |
| Cesium bromide, 99.999%, for perovskite solar cell, superdry 溴化铯 | 7787-69-1 | 988557 |
空穴传输层(HTL)与电子传输层(ETL)
叠层器件需要多个电荷传输层实现载流子的高效注入与平衡。推荐使用高迁移率的有机/无机材料,其中PEDOT:PSS、PTAA、NiOₓ用于空穴侧;SnO₂、ZnO、富勒烯C60用于电子侧。浴铜灵(BCP)作为电子传输层和空穴阻挡层,可显著提升EQE。| 品名 | CAS | 货号 |
|---|---|---|
| PEDOT: PSS(CLEVIOS™ P VP AI 4083) PEDOT: PSS, 型号为4083 | 155090-83-8 | 927751 |
| PTAA, average Mn: 17,000 聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺] | 1333317-99-9 | 976751 |
| Nickel oxide, 99%, particle size: 4-8nm, 2.5wt.% in n-hexanol colloidal dispersion 氧化镍 | / | 113317 |
| Tin(IV) oxide, 3 - 6 nm, 5% in H2O colloidal dispersion 二氧化锡(IV) | 18282-10-5 | 911753 |
| Zinc oxide paste, 30wt.% solution in ethylene glycol/MeOH(1:1), ZnO particle size: 4-10 nm 氧化锌浆料 | 1314-13-2 | 961949 |
| Fullerene C60, 99.9% 富勒烯 C60 | 99685-96-8 | 940919促 |
| Bathocuproine, 99%, Must be stored in a glove box 浴铜灵 | 4733-39-5 | 948372 |
连接层材料
连接层通常由透明导电氧化物或超薄金属/介电层组成。以下产品可用于制备高质量的电荷产生层(CGL)或复合层。| 品名 | CAS | 货号 |
|---|---|---|
| Indium tin oxide, 99.99%, metal basis, 300 mesh, In2O3, 90 wt%; SnO2, 10 wt% 氧化铟锡 | 50926-11-9 | 227355 |
| Silver nanowires, 97%, 10 mg/mL dispersion in ethanol, diam.: 27 - 33 nm, length: 20 - 30 μm 银纳米线 | 7440-22-4 | 900441 |
| Molybdenum(VI) oxide (99.999%-Mo) PURATREM 三氧化钼 | 1313-27-5 | 42-1476 |
| Titanium(IV) chloride, 1 M solution in dichloromethane, J&KSeal 四氯化钛(IV) | 7550-45-0 | 459124 危化品 |
微纳结构与界面钝化
该研究另一核心创新是利用叠层器件中层间光子循环提升光提取效率。这要求钙钛矿层具有高荧光量子产率(PLQY)和低缺陷密度。我们推荐使用离子液体、功能铵盐等添加剂来钝化表面缺陷,减少非辐射复合,同时调控晶体取向以增强光耦合。| 品名 | CAS | 货号 |
|---|---|---|
| PDADI, 99%, Must be stored in a glove box 1,4-苯二胺二氢碘化物 | 116469-02-4 | 2749539 |
| 1-Ethyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide, 99% 1-乙基-3-甲基咪唑鎓 双(三氟甲基磺酰基)亚胺盐 | 174899-82-2 | 262493 |
| Lithium bis(fluorosulfonyl)amide, 99% 双(氟磺酰)亚胺锂 | 171611-11-3 | 9005856 |
| Lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide, 99% 双(三氟甲磺酰)亚胺锂 | 90076-65-6 | 221472 |
| 4-tert-Butylpyridine, 96% 4-叔丁基吡啶 | 3978-81-2 | 441738 |
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