郑州大学史志锋等人在钙钛矿LED的溶液法制备与温-湿度稳定性方面取得进展

近几年，新型的金属卤化物钙钛矿材料在发光器件方面的应用开始引起人们的广泛关注，自2014年9月剑桥大学的研究人员首次报道钙钛矿LED的室温工作后，该型器件的发光性能在短短几年内取得了快速的发展，外量子效率从最初的0.1%已提升至10%以上，展现出良好的发展潜力。但是，该型器件较差的工作稳定性却是限制钙钛矿基光电器件走向应用的关键。在之前的工作中，史志锋等人首次采用全无机异质结构理念制备出高效稳定的绿光钙钛矿LED（Nano Lett., 2017, 17, 313-321），但是该器件的制备工艺较为复杂，无机氧化物电荷注入层的获得依赖于高温、高压生长设备，不利于将来的工业化大规模生产。

图1：（a）Al/ZnO NPs/CsPbBr₃/NiO/ITO异质结器件的结构示意图；（b）器件在不同偏压下的电致发光谱及各功能层溶液的照片；（c）器件在5伏偏压下的发光照片；（d）器件在不同湿度环境下的发光稳定性对比；（e）器件在连续三次加热/冷却循环测试过程中的发光强度变化曲线。

为了对器件结构进行改进并进一步提升器件的发光性能，郑州大学材料物理教育部重点实验室的史志锋副教授（点击查看介绍）等人基于低成本、有潜力应用于大规模生产的全溶液工艺，成功制备出高效稳定的钙钛矿量子点LED。器件表现出高亮度的绿光发射，外量子效率达到3.79%，最大亮度为6093.2 cd/m²，其综合性能与常用真空沉积法制备的钙钛矿LED相当，同时保持了溶液法的独特优势。更重要的是，该器件展现出优良的湿度/温度稳定性。在高湿环境下（75%相对湿度），器件可连续工作12小时以上；在高温环境下（393 K、120 ℃），器件仍有较强的光输出，且经历连续三次加热/冷却循环测试后，器件的发光性能可恢复至原来的85%。这是上全溶液法制备钙钛矿LED的首次尝试，也是钙钛矿LED湿度/温度稳定性的首次报道，所获得的研究成果可为钙钛矿基LED的进一步发展和应用提供新的思路。

这一成果近期发表在国际权威期刊ACS Nano 上，文章的第一作者是郑州大学的史志锋副教授，通讯作者为郑州大学的单崇新教授和李新建教授。该工作得到了国家自然科学基金、中国博士后科学基金以及郑州大学优秀青年教师发展基金等项目的支持。

该论文作者为：Zhifeng Shi, Sen Li, Ying Li, Huifang Ji, Xinjian Li, Di Wu, Tingting Xu, Yongsheng Chen, Yongtao Tian, Yuantao Zhang, Chongxin Shan, Guotong Du

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

Strategy of Solution-Processed All-Inorganic Heterostructure for Humidity/Temperature-Stable Perovskite Quantum Dot Light-Emitting Diodes

ACS Nano, 2018, 12, 1462‒1472. DOI: 10.1021/acsnano.7b07856

史志锋博士简介

史志锋，男，1987年生。2015年获吉林大学博士学位，所学专业为微电子学与固体电子学。2015年8月至今在郑州大学材料物理教育部重点实验室工作。研究方向为新型钙钛矿基光电器件，包括发光二极管、光电探测器和激光器等。在Nano Letters、ACS Nano、Advanced Functional Materials、Nanoscale以及ACS Applied Materials & Interfaces 等国际权威期刊上已发表SCI学术论文近70篇，其中以第一/通讯作者身份发表SCI学术论文30篇，包括中科院一区论文11篇，“高被引论文”1篇，并有5篇SCI文章被选为杂志封面，合著英文专著2部（章节），申请发明专利8项，已授权4项。

http://www.x-mol.com/university/faculty/49572