咔唑膦酸(CPA)分子在光電器件界面改性中的應用通常受到非極性溶劑中溶解度差的限制,從而限制了它們的加工性能。為了解決這一問題,香港城市大學Hin-Lap Yip、清華大學Man-Chung Tang合成了一種新型CPA分子(4-(3,6-雙(7H-二苯并[c,g]咔唑-7-基)-9H-咔唑-9-基)丁基)膦酸(BFC-BPA),其具有優化的分子結構。
本文要點:
1) 該設計將咔唑和7H-二苯并[c,g]咔唑作為端基,通過四碳鏈連接,膦酸作為錨定基團。BFC-BPA在氯苯(CB)中表現出優異的溶解性,能夠與聚(9-乙烯基咔唑)(PVK)有效混合形成雜化空穴傳輸層(HTL)。
2) 這種集成增強了NiOx/HTL界面,提高了有機HTL的潤濕性,促進了具有優異結晶度的高質量準2D鈣鈦礦薄膜的形成。混合HTL不僅可以調節空穴注入和傳輸,還可以確保鈣鈦礦發光二極管(PeLED)中的平衡電荷傳輸。這種協同設計實現了高效的天藍色PeLED,與基于PVK的裸器件相比,實現了18.57%的最大外部量子效率(EQE),平均EQE從6.94%提高到17.01%。
Zhaohua Zhu et.al Rational Molecular Design of Soluble Carbazole Phosphonic Acid for Hybrid Hole Transport Layers Enabling High-Efficiency Sky-Blue Perovskite LEDs Adv. Functional Mater. 2025
DOI: 10.1002/adfm.202500310
https://doi.org/10.1002/adfm.202500310