AFM:双功能电子传输层工程实现能级对齐与界面钝化,打造高效钙钛矿发光二极管

来源:知光谷发布时间:2025-12-23 10:00:54

钙钛矿发光二极管因其优异的电致发光性能、高色纯度及尺寸与组分可调性而被广泛研究。然而,发光层钝化不完整、载流子注入不平衡及界面缺陷众多等问题限制了其进一步发展。

本文苏州大学王亚坤和澳门科技大学廖良生等人提出一种电子传输层修饰策略,以解决PeLEDs中因电荷注入不平衡和界面陷阱态密度高而难以同时实现高效率与长寿命的关键问题。我们深入研究了BPAH对ETL能级和迁移率的影响,并揭示了其与发光层之间的强相互作用,有效钝化了发光层表面缺陷,促进了电荷传输与辐射复合。

最终,经BPAH处理的PeLED外量子效率达到23.9%,半衰期显著提升9.2倍,延长至554分钟。

研究亮点:

  1. 一分子双功能:BPAH实现ETL能级调控与界面钝化BPAH分子插入POT2T分子间隙,改善π-π堆叠,提升电子迁移率;其咪唑基团与发光层中未配位Pb²⁺配位,增强铅-卤键结合力,有效抑制卤离子迁移与界面缺陷。
  2. 平衡载流子注入,抑制效率滚降BPAH修饰后ETL的电子迁移率从6.85×10⁻⁴提升至1.15×10⁻³ cm² V⁻¹ s⁻¹,显著缓解了与空穴传输层之间的迁移率失配,实现更平衡的电子-空穴注入,器件在高偏压下效率滚降明显改善。
  3. 显著提升器件效率与工作寿命优化后的PeLED最大EQE达23.9%,在初始亮度130 cd m⁻²下,半衰期T₅₀从60分钟延长至554分钟,稳定性提升9.2倍,且高电流密度下电致发光峰无红移,表明相分离被有效抑制。

F. Zhao, Z.-H. Lin, H.-W. Duan, et al. “ Bifunctional Electron-Transport Layer Engineering Enables Energy-Level Alignment and Interfacial Passivation for Efficient PeLEDs.” Advanced Functional Materials (2025): e27451.

https://doi.org/10.1002/adfm.202527451


索比光伏网 https://news.solarbe.com/202512/23/50015301.html
责任编辑:wanqin
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
黄劲松AEM:理解钙钛矿太阳能电池中基于膦酸分子的空穴传输层来源:知光谷 发布时间:2025-12-23 09:59:38

自组装单分子层已成为钙钛矿太阳能电池中一类重要的界面材料,能够调控能级、提升电荷提取效率,并改善器件效率与稳定性。其中,基于膦酸的自组装单分子层因其可与透明导电氧化物形成共价键,作为超薄、透明且可调控的空穴传输层而备受关注。解决这些挑战是将SAMs推向商业化钙钛矿太阳能产品的关键。

打造全球太空钙钛矿光伏引领者!钧达股份与尚翼光电达成战略合作来源:钙钛矿工厂 发布时间:2025-12-23 09:38:51

近日,钧达股份与尚翼光电正式签署战略合作协议。钧达股份将以战略股东身份对尚翼光电进行股权投资,双方将深度整合产业与场景资源,围绕钙钛矿电池技术在太空能源的应用展开合作,在技术研发、在轨验证、产业化落地及应用场景拓展等方面建立协同机制。钧达股份研发总监宋怡潇,尚翼光电总经理张国栋博士代表双方签约,中科院上海光机所副所长邵宇川、钧达股份副董事长及副总经理郑洪伟等代表共同见证。

溴功能化Bz-PhpPABrCz+Bz-PhpPACz二元混合SAM在纹理化钙钛矿/硅叠层太阳电池上实现31.4%效率来源:钙钛矿-晶硅叠层太阳电池TSCs 发布时间:2025-12-22 17:25:37

Huang等人关键发现:溴杂质意外提升性能意外发现:商用SAM材料4PADCB中意外含有溴代杂质,这些杂质反而提升了叠层电池性能。低滞后性:Mix和C-4PADCB电池滞后明显小于纯Bz-PhpPACz(图5B)。

青岛科技大学周忠敏&中科院青岛生物能源与过程研究所逄淑平最新JACS:基于软硬酸碱理论设计硫醇交联剂,钙钛矿/SAM界面强韧化来源:先进光伏 发布时间:2025-12-22 16:34:53

论文概览针对倒置结构钙钛矿太阳能电池中钙钛矿/自组装单分子层异质界面机械稳定性差、制约器件长期可靠性的关键瓶颈,青岛科技大学与中国科学院青岛生物能源与过程研究所联合团队创新性地基于软硬酸碱理论,设计并筛选出一系列硫醇(-SH)基交联剂,用于强化界面化学键合并提升稳定性。

Joule 崔光磊、唐波 喷雾制备钙钛矿 曲面器件23.2% 溶剂工程 强弱络合剂组合实现局部高浓度前驱体策略来源:钙钛矿太阳能电池文献精读集锦 发布时间:2025-12-22 16:15:40

本文提出局部高浓度(LHC)前驱体策略,通过强/弱配体溶剂组合调控溶剂化结构,使钙钛矿在喷雾沉积过程中于液滴内实现均匀受限的体相预成核,成功制备出高质量钙钛矿薄膜,实现了高效、高湿度耐受、可在复杂曲面沉积的钙钛矿光伏器件。

同济大学材料科学与工程学院陆伟团队关于高熵钙钛矿氧化物材料用于低频电磁波吸收的最新研究成果发表于《科学·进展》来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-22 13:52:25

论文第一完成单位为同济大学材料科学与工程学院。同济大学陆伟教授与袁宾研究员为论文通讯作者。陆伟教授团队以电磁功能材料为主要研究对象,在多功能集成电磁防护材料等方向进行了系统性研究。在国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的支撑下,近期多项电磁防护材料研究成果发表于高水平期刊。

紫色光/紫外光线诱导的卤化物钙钛矿太阳能电池钝化失效来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-22 13:50:34

胺基末端配体,无论是直接使用还是以二维钙钛矿的形式使用,都是钙钛矿钙化剂中的主要缺陷钝化剂,并且显著推动了各种钙钛矿太阳能电池达到最高效率。然而,即便是这些最先进的钙钛矿太阳能电池,在运行过程中仍会迅速降解,这引发了对钝化耐久性的担忧。总之,研究结果揭示了一种普遍机制,即紫色光/紫外光线会导致胺基端配体的去钝化,而这类配体是钙钛矿太阳能电池的主要缺陷钝化剂。

抑制PEDOT:PSS相分离以提升柔性全钙钛矿叠层太阳能电池效率来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-22 13:45:15

Empa、四川大学、国立清华大学、FluximAG、苏黎世联邦理工学院和斯洛伐克科学院的研究人员证明,超薄PEDOT:PSS中的垂直相分离会产生界面偶极,限制柔性钙钛矿叠层电池性能,而将曲拉通加入PEDOT:PSS可抑制这些偶极子并提升器件效率。柔性全钙钛矿叠层太阳能电池和微型模块。本研究不仅揭示了PEDOT:PSS中界面偶极子作为钙钛矿叠层中的隐藏损耗机制,还提供了一种可扩展的克服方法。

仁烁光能:全钙钛矿叠层技术有望成为AI及太空算力长效能源解决方案来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-22 13:43:50

近日,仁烁光能发文称,全钙钛矿叠层光伏技术有望为人工卫星及太空算力提供长效能源解决方案。仁烁光能表示,太空场景为钙钛矿发展打开了新天地,在全面替代传统光伏之前,全钙钛矿叠层或先在太空“自由翱翔”。仁烁光能介绍,钙钛矿光伏具备多种优势。仁烁光能在自身进展方面,公司全钙钛矿叠层电池光电转换效率达30.1%,柔性全钙钛矿叠层电池光电转换效率达27.5%,均创世界纪录。

中科院青岛能源所使用喷涂法控制结晶实现高质量钙钛矿薄膜用于先进光伏器件来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-22 13:42:16

钙钛矿半导体因其优异的光电性能和溶液可加工特性,被认为是下一代高效光伏与光电器件的核心材料之一。近年来,旋涂、刮涂和狭缝涂布等方法已推动钙钛矿太阳能电池效率不断刷新纪录。限域结晶显著降低了前驱体向晶体转变的能垒,使喷涂法也能够制备出低缺陷、高结晶质量的钙钛矿薄膜,其体缺陷态密度低至约1014cm-3。