一、研究背景:
近年来,铅基钙钛矿材料因其优异的光电性质,成为了光电研究领域的热点材料,可应用于太阳能电池、发光二极管、光电探测器等。但是,相对毒性较低的锡基钙钛矿光电器件的性能还比较落后,主要是因为二价锡外围5s2轨道孤对电子容易去局域化,从而产生致命的P型重掺杂,严重影响器件性能。如何能够稳定住二价锡,制备高效的锡基钙钛矿光电器件一直是研究的难点问题。
二、文章简介:
近日,东南大学集成电路学院青年教师卢海洲与吉林大学王宁教授、洛桑联邦理工大学Michael Graetzel教授、上海大学杨绪勇教授等合作,通过强化学配位调控使得无铅钙钛矿LED发光效率首次突破20%。相关研究成果发表在Nature上。卢海洲为文章共同通讯作者,东南大学集成电路学院为共同通讯单位。
三、结论与展望:
文章中介绍了一种三聚氰酸分子能够稳定锡基钙钛矿,钝化锡基钙钛矿中的缺陷。制备出的锡基钙钛矿LED表现了良好的光电性能,其最高发光效率媲美铅基钙钛矿LED。分子动力学模拟计算进一步指出,互变异构的三聚氰酸分子可以在锡基钙钛矿表面产生强化学作用,产生电子局域效应,生成稳定的二聚体、三聚体超结构。该研究为进一步发展锡基钙钛矿提供了新的研究思路与策略。
Authors: Dongyuan Han, Jie Wang, Lorenzo Agosta, Ziang Zang, Bin Zhao, Lingmei Kong, Haizhou Lu*, Irea Mosquera-Lois, Virginia Carnevali, Jianchao Dong, Jianheng Zhou, Huiyu Ji, Lukas Pfeifer, Shaik M. Zakeeruddin, Yingguo Yang, Bo Wu, Ursula Rothlisberger, Xuyong Yang*, Michael Grätzel*, and Ning Wang*
Title: Tautomeric Mixture Coordination Enables Efficient Lead-Free Perovskite LEDs Polypyrrole/Tiron Anolyte Interphase
Published in: Nature, https://doi.org/10.1038/s41586-023-06514-6
(来源:东南大学新闻网)