近日,课题组在基于FAPbBr3纳米晶材料的钙钛矿发光二极管领域取得积极进展。相关成果以题为"Unveiling the Effect of Synthetic Atmospheric Humidity on the Performance of FAPbBr3 Nanocrystals and Their PeLEDs"的论文发表在物理类一区期刊《ACS Photonics》上。郑州大学为第一单位,硕士研究生曾庆淋为第一作者,史志锋教授和张继斌研究员为共同通讯作者。
近年来,钙钛矿纳米晶体以其独特的材料特性在照明显示领域表现出巨大的应用前景。然而,由于其固有的离子晶体性质,水的极性会破坏卤化铅钙钛矿纳米晶体(PeNCs)的结构,并且在大规模合成过程中是一个不可避免的因素。因此,了解合成大气湿度对PeNCs及其电致发光性能的影响至关重要。

在本研究中,我们首先合成了不同相对空气湿度下的甲脒溴化铅(FAPbBr3)PeNCs,并探索了它们的光电性能和电致发光性能。我们发现,在最佳湿度条件(40% RH)下,水分子可以通过配体置换来降低PeNCs 的成核生长屏障。这个过程产生的纳米晶体具有良好的结晶度,从而减少缺陷态密度和非辐射复合。基于这些 FAPbBr3 PeNCs的钙钛矿发光二极管(PeLEDs)的最大亮度为39,000 cd m–2,峰值外部量子效率为16.2%,在不使用任何额外添加剂的情况下超过了文献中报道的大多数值。本研究阐明了大气湿度在PeNCs成核生长中的作用,并引入了湿度辅助合成的概念,这对于扩大PeNCs的工业生产应用至关重要。
该工作得到了国家自然科学基金和河南省高等学校重点研究等项目的支持。
文章链接:https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsphotonics.4c0181