接近100%！钙钛矿基LED发光效率创纪录

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科学家将钙钛矿层集成到led中。

图片来源:英国剑桥大学官方网站

根据英国剑桥大学官方网站最近的一份报告，该大学的科学家将钙钛矿层集成到发光二极管(LEDs)中，所得产品的内部发光效率接近创纪录的100%，与最好的有机LEDs相当，有望在未来应用于显示、照明、通信和下一代太阳能电池领域。

与高端消费电子产品中广泛使用的oled相比，钙钛矿型发光二极管具有较低的制造成本，并且能够发出高色纯度的光。尽管科学家们已经开发出了钙钛矿型发光二极管，但是将电能转化为光能的效率并不如传统的有机发光二极管。在剑桥大学卡文迪什实验室理查德·弗里德教授的团队开发的混合钙钛矿型发光二极管中，钙钛矿层内部晶体结构的微小缺陷导致的损耗限制了其发光效率。

现在，该团队已经通过新的研究证明，钙钛矿和聚合物可以形成复合层，以实现更高的发光效率，这接近薄膜有机发光二极管的理论效率极限。研究结果发表在最新一期的《自然光子学》上。

led器件中的钙钛矿-聚合物复合层由二维和三维钙钛矿和绝缘聚合物制成。当超快激光照射该结构时，电荷携带能量在万亿分之一秒内从二维区域移动到三维区域。然后，三维区域中的“独立”电荷有效地重新结合并发光。

该论文的作者之一，迪·达维博士解释说:“能量从2D转移到3D的速度非常快，3D中的电荷与聚合物的缺陷是分离的。”这些机制可以防止缺陷“干扰”，从而防止能量损失。这是科学家首次在钙钛矿产品上实现这一点。”

虽然钙钛矿型发光二极管在效率方面已经开始与有机发光二极管竞争，但目前其稳定性较差，暂时不能用于消费类电子产品。当钙钛矿型led首次出现时，它的寿命只有几秒钟。根据新的研究，钙钛矿型发光二极管的半衰期约为50小时。虽然它已经有了很大的改进，但仍远远不能满足商业应用的生活要求。为此，需要广泛的工业发展计划。狄大伟说:“了解led的退化机理是未来改进的关键。”