钙钛矿发光二极管(PeLEDs)因其高效率和色纯度成为下一代显示技术的潜力候选者。然而，PeLEDs在高电流密度(>100 mA cm⁻²)下的操作不稳定性仍是重大挑战。鉴于此，浙江大学赵保丹&狄大卫等在《Advanced Materials》中发表文章，报道了一种近红外(≈797 nm)PeLEDs，其峰值外量子效率 (EQE)≈24.7%，且在宽电流密度范围(70-1200 mA cm⁻²)内EQE>20%，实现了2270 W sr⁻¹ m⁻²的超高峰值辐射亮度。这些PeLEDs表现出卓越的操作稳定性，在电流密度为500、400、300、200、100和50 mA cm⁻²时，操作半衰期(T₅₀)分别为6.6、12.7、19.2、49.5、238.6和350小时。高稳定性得益于含甲脒基团的多功能稳定剂APAB，可防止α-FAPbI₃钙钛矿在高温下发生相变和分解。本研究为开发基于卤化物钙钛矿的高功率光电器件提供了策略。
创新点：
1.多功能稳定剂APAB的设计与合成
开发了一种含甲脒基(formamidine)的多功能稳定剂APAB，其分解温度超过200°C，通过以下机制提升钙钛矿稳定性：
缺陷钝化：APAB的-COOH基团钝化Pb²⁺缺陷，-C(NH₂)₂⁺基团与I⁻/SCN⁻形成氢键，抑制碘空位和非辐射复合。
相变抑制：在高温(100-150°C)下维持α-FAPbI₃相的稳定性，防止δ相转变和PbI₂析出，显著提升热耐受性。
界面调控：优化钙钛矿薄膜的结晶度，形成致密结构，降低表面粗糙度，减少载流子复合中心。
2.高电流密度下的高效发光机制
实现了近红外PeLEDs在宽电流密度范围(70-1200 mA/cm²)内的高效性能：
高辐射复合速率：通过APAB降低激子结合能(17.1 meV vs. 控制组68.1 meV)，抑制Auger复合，提升PLQE(最高60%)。
低热积累：在4000 mA/cm²高电流下，器件温度仅84°C(控制组为63°C)，减少焦耳热导致的性能衰减。
超高辐射亮度：在2270 W sr⁻¹ m⁻²的峰值辐射亮度下，EQE保持20%以上，突破传统高电流密度下效率快速下降的瓶颈。
3.突破性稳定性提升策略
创造了近红外PeLEDs的长期工作稳定性记录：
超长寿命：在500 mA/cm²高电流密度下运行6.6小时(T50)，50 mA/cm²下长达350小时，远超此前报道的同类器件。
多维度稳定性：APAB钝化的钙钛矿在潮湿空气(50天存储)和高温(150°C加热)下仍保持α相结构和PL强度。
光谱与效率协同：通过Br⁻与SCN⁻的协同作用平衡载流子传输，避免传统SCN⁻掺杂导致的导电性下降问题。
应用前景：
1.高亮度近红外显示与照明
器件峰值EQE 24.7%和2270 W sr⁻¹ m⁻²的辐射亮度，适用于高性能近红外显示技术(如AR/VR眼镜、夜视仪)，满足高分辨率、高对比度的需求。
2.医疗成像与生物传感
近红外波段(797 nm)的光穿透深度适合生物组织成像，结合高稳定性和低热耗，可用于实时荧光标记检测、癌症治疗的光热疗法等医疗场景。
3.物联网与低功耗传感器
在50 mA/cm²低电流密度下仍保持350小时寿命，适用于智慧城市、环境监测等需要长期稳定运行的低功耗传感器网络，支持无线通信和数据采集。
