近红外（NIR）钙钛矿发光二极管（PeLEDs）在量子效率方面已经取得了显著提升，但其有限的亮度仍然是实际应用的一大制约因素。在此，我们展示了一种通过引入溶液法制备的铝掺杂氧化锌（AZO）电子传输层（ETL）来提升NIR PeLEDs亮度的高效方法。系统的结构、光学和电子学表征显示，AZO能够改善电子传输性能、优化能级匹配，并增强电荷注入动力学。因此，结合AZO的FAPbI3 PeLEDs展现出优异的亮度达3313.9 W/sr m²，比参考器件提高了146%。电化学阻抗谱（EIS）进一步证实，其电荷转移电阻显著降低（1178.02 Ω），表面电荷复合电阻下降（397.11 Ω），表明载流子传输和复合更加高效。
PeLEDs配置。(a) 器件结构，(b) 能级图。J. Mater. Chem. C, 2025, 13, 21090
近红外（NIR）钙钛矿发光二极管（PeLEDs）在夜视成像、无损生物成像和光通信等先进应用中正日益受到关注。这些技术利用了钙钛矿材料独特的光电特性，如高色纯度和可调发射波长。在短短十年间，NIR PeLEDs 的器件量子效率已经显示出显著提升，从不足1%提高到超过20%，并逐渐接近最先进的有机发光二极管（OLEDs）。然而，尽管量子效率表现出色，NIR PeLEDs 仍面临重大挑战，尤其是在实现高亮度方面，这限制了其实际应用。根据 Li 及其同事的最新研究，NIR PeLEDs 的最高亮度已测得为1593 W/sr m²。
据我们所知，以前没有研究专门探讨过在PeLEDs中使用AZO作为电子输运层（ETL）。以往的研究主要集中在AZO在钙钛矿太阳能电池中的应用，而不是在PeLEDs中，这突显了本研究的新颖性和重要性。为进行比较，我们使用未掺杂的ZnO制造了近红外PeLEDs，作为参照。基于AZO的PeLEDs表现出显著优异的性能，实现了峰值亮度为3313.9 W/sr m²，外量子效率为12.6%，功率效率为8.8%，开启电压低至1.4 V。这些结果确立了AZO作为高性能近红外PeLEDs的高效电子输运层（ETL）的地位，使其成为下一代高功率光电子应用（包括先进照明系统和近红外激光二极管）的有前景平台。
这些结果表明电荷注入增强、载流子传输加快、复合效率提升，从而有助于器件性能的显著改善。成功将AZO作为电子传输层的应用标志着高亮度近红外PeLED发展的关键进展，为其在下一代光电子器件中的应用铺平了道路，包括高强度显示器和近红外光发射技术。这项工作提供了一种可扩展且有效的策略，以克服NIR PeLEDs亮度的限制，推动其在高强度光电子应用中的潜力，包括下一代显示技术和近红外光源。
（消息来源：J. Mater. Chem. C, 2025, 13, 21090）
索比光伏网 https://news.solarbe.com/202510/27/50011115.html
