发光材料前沿每周精选丨0902-0908

纳米人

2019-09-13

1. 苏州大学AM: EQE接近30％，新型热活化延迟的高效红色OLED

新的热激活延迟荧光（TADF）发射层被用于开发高效有机发光二极管（OLED）。然而，很少报道有效的长波长TADF发射层。苏州大学Jian Fan和廖良生团队研报道了红色TADF发光体TPA-PZCN，其具有97％的高光致发光量子产率（ΦPL）和0.13 eV的小单线态-三重态分光（Δ_EST）。

基于TPA-PZCN的优越性能，通过利用不同的器件结构策略制造红色，深红色和近红外（NIR）OLED。红色器件的最大外部量子效率（EQE）为27.4％，电致发光（EL）峰值为628 nm，CIE坐标为（0.65, 0.35）。报道的红色TADF装置的峰值波长大于600nm。采用形成激态复合物的共同主策略，器件实现了28.1％的记录EQE和648 nm的深红色EL峰，CIE坐标为（0.66, 0.34）。最后，非掺杂器件的EQE为5.3％，NIR EL峰值为680 nm，CIE坐标为（0.69,0.30）。

High‐Efficiency Red Organic Light‐Emitting Diodes with External Quantum Efficiency Close to 30% Based on a Novel Thermally Activated Delayed Fluorescence Emitter

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201902368

2. 钟海政AM: 卤代甲铵基3D卤化钙钛矿

具有ABX₃典型结构的3D钙钛矿正在成为实现高性能光电器件的关键材料。A位阳离子的变化有望实现增强的性能; 然而，仅限于几种可用的甲胺，甲脒和铯的选择。

钟海政团队开发了卤代甲基铵坐为A阳离子，以拓宽混合钙钛矿的种类。成功合成了基于钙钛矿的卤代甲基铵的单晶和胶体纳米晶体，作为器件探索的替代材料。特别地，证明了来自单晶测量的改善的热稳定性和低激子结合能，并且实现了用于胶体纳米晶体的从蓝色到绿色的明亮可调发光。

Halogenated‐Methylammonium Based 3D Halide Perovskites

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201903830

3. 剑桥大学AM: 混合卤化物多晶钙钛矿中的高发射表面层

由于具有良好的带隙可调性和器件性能，混合卤化物铅钙钛矿在光伏和其他光电应用领域引起了极大的关注。近日，剑桥大学Samuel D. Stranks研究了在太阳等效照明下，溶液处理的三‐阳离子混合卤化物(Cs_0.06MA_0.15FA_0.79)、Pb(Br_0.4I_0.6)、钙钛矿薄膜的光致发光和光电导的变化。发现照射导致富含碘化物的钙钛矿的局部表面位置与钝化的PbI₂材料混合。时间和光谱分辨的光致发光测量表明光激发的电荷有效地转移到钝化的富碘化物钙钛矿表面层，导致这些位点上的高局部载流子密度。

因此，该表面层上的载流子以高辐射效率重新组合，在太阳能激发密度下，膜的光致发光量子效率从3％增加到超过45％。在较高的激发密度下，由于表面层上极高的电荷浓度，非辐射俄歇复合开始占主导地位。这项工作揭示了混合卤化物混合阳离子钙钛矿相分离的新见解，以及通过控制电荷密度和新型器件结构中的转移到高发光膜的途径。

Andaji‐Garmaroudi , Z. Stranks, S. D. et al. A Highly Emissive Surface Layer in Mixed‐Halide Multication Perovskites. AM 2019.

DOI: 10.1002/adma.201902374

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201902374

4. Small：Cs₂Ag_1-xNa_xIn_1-yBi_yCl₆双钙钛矿纳米晶的可调色温和高效白光发射

Bi掺杂的Cs₂Ag_0.6Na_0.4InCl₆无铅双钙钛矿具有有效的暖白光发射。为了实现溶液处理并丰富这种有希望的材料的应用领域，华中科技大学Jiang Tang、Tianyou Zhai、Haisheng Song进一步开发了Cs₂Ag_1-xNa_xIn_1-yBi_yCl₆纳米晶体的胶体合成。与其体状态不同，纳米晶体的发射色温可通过Na⁺和Bi ³⁺掺入实现从9759.7至4429.2K的调节。

此外，新开发的纳米晶体可以通过用Na⁺离子部分取代Ag⁺离子来破坏自陷激子的波函数对称性，从而允许辐射复合。在Bi³⁺离子掺杂和配体钝化的辅助下，Cs₂Ag_0.17Na_0.83In_0.88Bi_0.12Cl₆纳米晶的光致发光量子产率进一步提升至64％，这是目前无铅钙钛矿纳米晶的最高值。具有可调色温和高效光致发光的新型胶体纳米晶体有望极大地推进基于单发射极的白色发光材料和器件中无铅钙钛矿的研究进展。

Hu, Q. Song, H. Zhai, T. Tang, J. et al. Tunable Color Temperatures and Efficient White Emission from Cs₂Ag_1−xNa_xIn_1−yBi_yCl₆ Double Perovskite Nanocrystals. Small 2019.

DOI: 10.1002/smll.201903496

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/smll.201903496

5. Nat. Commun.: 基于分子光开关的全光子全彩色RGB系统

在许多情况下，功能材料的发光颜色的命令式变化是受欢迎的特性。 特别感兴趣的是使用光作为外部触发器来引起颜色变化的系统。近日，查尔默斯理工大学Joakim Andréasson研究团队报告了由荧光供体分子和封装在聚合物胶束中的两个光致变色受体分子组成的三组分混合物，并且显示发射的荧光的颜色可以从蓝色到绿色以及从蓝色到蓝色连续变化。

选择性光诱导的光致变色受体异构化为荧光形式。有趣的是，两种受体异构化到不同程度允许在红 - 绿 - 蓝（RGB）颜色系统内产生所有发射颜色。该功能分别依赖于蓝色发光供体和绿色和红色发光受体之间的正交控制的FRET反应。

Naren, G. Andréasson, J. et al. An all-photonic full color RGB system based on molecular photoswitches. Nat. Commun. 2019.

DOI: 10.1038/s41467-019-11885-4

https://www.nature.com/articles/s41467-019-11885-4

6. AOM: 最新钙钛矿LED衰退机理研究

有机 - 无机金属卤化物钙钛矿已经引起了对低成本，高效率，纯色发光应用的极大关注。然而，正如迄今为止的许多报告中所见，钙钛矿发光二极管（PeLED）的使用寿命较差，限制了它们的实际应用。潜在的退化机制是一个至关重要的话题。近日，霍尔斯特中心Gerwin Gelinck研究了甲基溴化铅基PeLED的降解机理。当PeLED被电偏置时，亮度初始升高，随后亮度和电流密度迅速降低。

显微镜研究揭示了微米大小的斑点的形成，这些斑点是光致发光但不是电致发光的。这种降解是由于气态化合物的形成导致阴极的局部分层，从而减少了电致发光。当降解的阴极被新阴极取代时，初始亮度大大恢复。通过进一步分析阴极的界面，揭示了由于钙钛矿层的退化导致的溴化铅和气态甲胺的形成。这些见解将有助于进一步改善PeLED的使用寿命。例如，显示用铯取代甲基铵阳离子导致更长的寿命。

Prakasam, V. Gelinck, G. et al. Degradation Mechanisms in Organic Lead Halide Perovskite Light-Emitting Diodes. AOM 2019.

DOI: 10.1002/adom.201900902

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/adom.201900902