Metal halide perovskites have been focused as a candidate applied as a promising luminescent material for next-generation high-quality lighting and high-definition display. However, as perovskite film formed, high density of defects would produce in solution processing inevitably, leading to low exciton recombination efficiency in light-emitting diodes (LEDs). Herein, a facile and novel self-passivation strategy to inhibit defects formation in perovskite film for constructing high performance LEDs is developed. For the first time, we introduce 1,4,8,11-tetraazacyclotetradecane (cyclam) in perovskite precursor solution and it spontaneously passivates defect states of CsPbBr3-based perovskite by coaction between amine and uncoordinated lead ions during spin-coating without anti-solvent process. Furthermore, as a delocalized system, cyclam also possesses chemical properties that facilitate exciton transportation. The proposed passivation strategy boosts the external quantum efficiency (EQE) from 1.25% (control device) to 16.24% (cyclam-passivated device). Further, defects passivation is also conductive to reduce LED degradation paths and improve device stability as the extrapolated lifetime (T50) of LEDs at an initial brightness of 100 cd/m2 is increased from 0.9 h to 127 h. These findings indicate the introduction of cyclam is highly effective to enhance the performance of LEDs, and such strategy in effectively reducing the defects could be also applied in other perovskite-based devices, such as lasers, solar cells, and photodetectors.

中文翻译：

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新型钙钛矿的Lewis基础Cyclam自钝化技术，无需反溶剂工艺即可制成高效发光二极管。

钙钛矿金属卤化物已成为一种候选材料，被用作下一代高质量照明和高清显示器的有前途的发光材料。然而，随着钙钛矿膜的形成，不可避免地会在溶液处理中产生高密度的缺陷，导致发光二极管（LED）的激子复合效率降低。本文中，开发了抑制新颖的自钝化策略以抑制钙钛矿膜中缺陷的形成以构造高性能LED。我们首次在钙钛矿前体溶液中引入1,4,8,11-四氮杂环十四烷（cyclam），它在不使用反溶剂的情况下通过旋涂过程中胺和未配位的铅离子之间的相互作用而自发钝化CsPbBr3基钙钛矿的缺陷状态。处理。此外，作为非本地化系统，Cyclam还具有促进激子运输的化学性质。拟议的钝化策略将外部量子效率（EQE）从1.25％（控制设备）提高到16.24％（Cyclam钝化设备）。此外，由于在100 cd / m2的初始亮度下LED的外推寿命（T50）从0.9 h增加到127 h，缺陷钝化也具有导电性，可减少LED的退化路径并改善器件稳定性。这些发现表明，引入cyclam可以有效提高LED的性能，并且这种有效减少缺陷的策略也可以应用于其他基于钙钛矿的设备，例如激光器，太阳能电池和光电探测器。拟议的钝化策略将外部量子效率（EQE）从1.25％（控制设备）提高到16.24％（Cyclam钝化设备）。此外，由于在100 cd / m2的初始亮度下LED的外推寿命（T50）从0.9 h增加到127 h，缺陷钝化也具有导电性，可减少LED的退化路径并改善器件稳定性。这些发现表明，引入cyclam可以有效提高LED的性能，并且这种有效减少缺陷的策略也可以应用于其他基于钙钛矿的设备，例如激光器，太阳能电池和光电探测器。拟议的钝化策略将外部量子效率（EQE）从1.25％（控制设备）提高到16.24％（Cyclam钝化设备）。此外，由于在100 cd / m2的初始亮度下LED的外推寿命（T50）从0.9 h增加到127 h，缺陷钝化也具有导电性，可减少LED的退化路径并改善器件稳定性。这些发现表明，引入cyclam可以有效提高LED的性能，并且这种有效减少缺陷的策略也可以应用于其他基于钙钛矿的设备，例如激光器，太阳能电池和光电探测器。由于100 cd / m2的初始亮度下LED的外推寿命（T50）从0.9 h增加到127 h，缺陷钝化还可以减少LED的退化路径并提高器件稳定性。这些发现表明，引入cyclam可以有效提高LED的性能，并且这种有效减少缺陷的策略也可以应用于其他基于钙钛矿的设备，例如激光器，太阳能电池和光电探测器。由于100 cd / m2的初始亮度下LED的外推寿命（T50）从0.9 h增加到127 h，缺陷钝化还可以减少LED的退化路径并提高器件稳定性。这些发现表明，引入cyclam可以有效提高LED的性能，并且这种有效减少缺陷的策略也可以应用于其他基于钙钛矿的设备，例如激光器，太阳能电池和光电探测器。