实验室马东阁教授&陈江山研究员团队：利用双胍分子稳定富氯准二维钙钛矿实现高效、稳定的纯蓝光LED

近年来，钙钛矿发光二极管（PeLEDs）在绿光、红光和红外领域的外量子效率已超30%，但纯蓝和深蓝发射仍受限。准二维钙钛矿通过量子阱结构实现蓝移，但增加间隔阳离子会削弱电导率并造成多量子阱引发的光谱展宽。提升Cl含量可拓宽带隙，却带来薄膜覆盖率差、深能级缺陷和稳定性下降等问题。离子迁移进一步导致相分离与寿命缩短，因此开发能稳定晶格并抑制迁移的分子添加剂成为关键策略。

近日，华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室的马东阁教授&陈江山研究员课题组利用多功能添加剂苯基双胍PBG实现缺陷钝化、抑制离子迁移及调控结晶动力学，得到高效稳定的纯蓝PeLED（EQE 9.32%，寿命提升10倍），有望拓展高性能蓝光显示与固态照明应用。

本研究通过多功能添加剂工程技术，利用苯基双胍（PBG）来解决这些相互关联的挑战。具有双−NH₂/═NH基团的共轭分子结构赋予其三重功能：首先，强烈的Pb–PBG配位作用有效钝化未配位的卤化物空位，抑制非辐射复合，实现高达76.6%的光致发光量子产率（PLQY）。其次，PBG与[PbX6]4-框架之间的氢键网络固定卤素离子，抑制电场驱动的Cl/Br相分离。第三，PBG调节结晶动力学，产生窄量子阱分布，实现472nm处窄发射（FWHM=21nm）及高效福斯特共振能量转移。这些协同效应产生了纯蓝色的PeLED，在472nm处具有9.32%的惊人EQE，与没有PBG的原始器件相比，具有稳定的发射和10倍的寿命提升。这项工作为使用准二维钙钛矿开发高性能蓝色PeLED提供了有前景的方法。

相关研究成果以“Multifunctional Biguanide Additive StabilizesChloride-Rich Quasi-2D Perovskites for Efficient and Stable Pure-Blue LEDs”为题发表在ACS Applied Materials & Interfaces上，其中通讯作者为马东阁教授和陈江山研究员，第一作者为余不凡博士生。该研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、广东省基础与应用基础研究基金、广东省自然科学基金等科研项目的资助。

原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.5c12585