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發(fā)光材料前沿每周精選丨0902-0908

納米人納米人 2019-09-13

1. 蘇州大學(xué)AM: EQE接近30％，新型熱活化延遲的高效紅色OLED

新的熱激活延遲熒光（TADF）發(fā)射層被用于開發(fā)高效有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）。然而，很少報道有效的長波長TADF發(fā)射層。蘇州大學(xué)Jian Fan和廖良生團(tuán)隊研報道了紅色TADF發(fā)光體TPA-PZCN，其具有97％的高光致發(fā)光量子產(chǎn)率（ΦPL）和0.13 eV的小單線態(tài)-三重態(tài)分光（Δ_EST）。

基于TPA-PZCN的優(yōu)越性能，通過利用不同的器件結(jié)構(gòu)策略制造紅色，深紅色和近紅外（NIR）OLED。紅色器件的最大外部量子效率（EQE）為27.4％，電致發(fā)光（EL）峰值為628 nm，CIE坐標(biāo)為（0.65, 0.35）。報道的紅色TADF裝置的峰值波長大于600nm。采用形成激態(tài)復(fù)合物的共同主策略，器件實現(xiàn)了28.1％的記錄EQE和648 nm的深紅色EL峰，CIE坐標(biāo)為（0.66, 0.34）。最后，非摻雜器件的EQE為5.3％，NIR EL峰值為680 nm，CIE坐標(biāo)為（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. 鐘海政AM: 鹵代甲銨基3D鹵化鈣鈦礦

具有ABX₃典型結(jié)構(gòu)的3D鈣鈦礦正在成為實現(xiàn)高性能光電器件的關(guān)鍵材料。A位陽離子的變化有望實現(xiàn)增強(qiáng)的性能; 然而，僅限于幾種可用的甲胺，甲脒和銫的選擇。

鐘海政團(tuán)隊開發(fā)了鹵代甲基銨坐為A陽離子，以拓寬混合鈣鈦礦的種類。成功合成了基于鈣鈦礦的鹵代甲基銨的單晶和膠體納米晶體，作為器件探索的替代材料。特別地，證明了來自單晶測量的改善的熱穩(wěn)定性和低激子結(jié)合能，并且實現(xiàn)了用于膠體納米晶體的從藍(lán)色到綠色的明亮可調(diào)發(fā)光。

Halogenated‐Methylammonium Based 3D Halide Perovskites

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

3. 劍橋大學(xué)AM: 混合鹵化物多晶鈣鈦礦中的高發(fā)射表面層

由于具有良好的帶隙可調(diào)性和器件性能，混合鹵化物鉛鈣鈦礦在光伏和其他光電應(yīng)用領(lǐng)域引起了極大的關(guān)注。近日，劍橋大學(xué)Samuel D. Stranks研究了在太陽等效照明下，溶液處理的三‐陽離子混合鹵化物(Cs_0.06MA_0.15FA_0.79)、Pb(Br_0.4I_0.6)、鈣鈦礦薄膜的光致發(fā)光和光電導(dǎo)的變化。發(fā)現(xiàn)照射導(dǎo)致富含碘化物的鈣鈦礦的局部表面位置與鈍化的PbI₂材料混合。時間和光譜分辨的光致發(fā)光測量表明光激發(fā)的電荷有效地轉(zhuǎn)移到鈍化的富碘化物鈣鈦礦表面層，導(dǎo)致這些位點上的高局部載流子密度。

因此，該表面層上的載流子以高輻射效率重新組合，在太陽能激發(fā)密度下，膜的光致發(fā)光量子效率從3％增加到超過45％。在較高的激發(fā)密度下，由于表面層上極高的電荷濃度，非輻射俄歇復(fù)合開始占主導(dǎo)地位。這項工作揭示了混合鹵化物混合陽離子鈣鈦礦相分離的新見解，以及通過控制電荷密度和新型器件結(jié)構(gòu)中的轉(zhuǎn)移到高發(fā)光膜的途徑。

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雙鈣鈦礦納米晶的可調(diào)色溫和高效白光發(fā)射

Bi摻雜的Cs₂Ag_0.6Na_0.4InCl₆無鉛雙鈣鈦礦具有有效的暖白光發(fā)射。為了實現(xiàn)溶液處理并豐富這種有希望的材料的應(yīng)用領(lǐng)域，華中科技大學(xué)Jiang Tang、Tianyou Zhai、Haisheng Song進(jìn)一步開發(fā)了Cs₂Ag_1-xNa_xIn_1-yBi_yCl₆納米晶體的膠體合成。與其體狀態(tài)不同，納米晶體的發(fā)射色溫可通過Na⁺和Bi³⁺摻入實現(xiàn)從9759.7至4429.2K的調(diào)節(jié)。

此外，新開發(fā)的納米晶體可以通過用Na⁺離子部分取代Ag⁺離子來破壞自陷激子的波函數(shù)對稱性，從而允許輻射復(fù)合。在Bi³⁺離子摻雜和配體鈍化的輔助下，Cs₂Ag_0.17Na_0.83In_0.88Bi_0.12Cl₆納米晶的光致發(fā)光量子產(chǎn)率進(jìn)一步提升至64％，這是目前無鉛鈣鈦礦納米晶的最高值。具有可調(diào)色溫和高效光致發(fā)光的新型膠體納米晶體有望極大地推進(jìn)基于單發(fā)射極的白色發(fā)光材料和器件中無鉛鈣鈦礦的研究進(jìn)展。

Hu, Q. Song, H. Zhai, T. Tang, J. et al. Tunable Color Temperatures and Efficient White Emission from Cs₂Ag₁_?xNa_xIn₁_?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.: 基于分子光開關(guān)的全光子全彩色RGB系統(tǒng)

在許多情況下，功能材料的發(fā)光顏色的命令式變化是受歡迎的特性。特別感興趣的是使用光作為外部觸發(fā)器來引起顏色變化的系統(tǒng)。近日，查爾默斯理工大學(xué)Joakim Andréasson研究團(tuán)隊報告了由熒光供體分子和封裝在聚合物膠束中的兩個光致變色受體分子組成的三組分混合物，并且顯示發(fā)射的熒光的顏色可以從藍(lán)色到綠色以及從藍(lán)色到藍(lán)色連續(xù)變化。

選擇性光誘導(dǎo)的光致變色受體異構(gòu)化為熒光形式。有趣的是，兩種受體異構(gòu)化到不同程度允許在紅 - 綠 - 藍(lán)（RGB）顏色系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生所有發(fā)射顏色。該功能分別依賴于藍(lán)色發(fā)光供體和綠色和紅色發(fā)光受體之間的正交控制的FRET反應(yīng)。

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: 最新鈣鈦礦LED衰退機(jī)理研究

有機(jī) - 無機(jī)金屬鹵化物鈣鈦礦已經(jīng)引起了對低成本，高效率，純色發(fā)光應(yīng)用的極大關(guān)注。然而，正如迄今為止的許多報告中所見，鈣鈦礦發(fā)光二極管（PeLED）的使用壽命較差，限制了它們的實際應(yīng)用。潛在的退化機(jī)制是一個至關(guān)重要的話題。近日，霍爾斯特中心Gerwin Gelinck研究了甲基溴化鉛基PeLED的降解機(jī)理。當(dāng)PeLED被電偏置時，亮度初始升高，隨后亮度和電流密度迅速降低。

顯微鏡研究揭示了微米大小的斑點的形成，這些斑點是光致發(fā)光但不是電致發(fā)光的。這種降解是由于氣態(tài)化合物的形成導(dǎo)致陰極的局部分層，從而減少了電致發(fā)光。當(dāng)降解的陰極被新陰極取代時，初始亮度大大恢復(fù)。通過進(jìn)一步分析陰極的界面，揭示了由于鈣鈦礦層的退化導(dǎo)致的溴化鉛和氣態(tài)甲胺的形成。這些見解將有助于進(jìn)一步改善PeLED的使用壽命。例如，顯示用銫取代甲基銨陽離子導(dǎo)致更長的壽命。