实验室马东阁教授团队：基于表面桥接与钝化协同策略实现高效稳定的纯绿光钙钛矿纳米晶发光二极管

准二维钙钛矿因其独特的量子限域效应与能量级联结构，在发光二极管（PeLEDs）领域展现出重要应用潜力。然而，由于其存在高缺陷密度诱导的非辐射复合、无序相分布导致的能量传递损耗以及晶界势垒制约的载流子传输等问题，严重限制了高性能器件的实现。因此，深入理解并协同优化这些关键因素，是实现高效、稳定钙钛矿LED的重要途径。

近日，华南理工大学发光材料与器件全国重点实验室的马东阁教授课题组提出了一种分子桥联与均相分布的协同策略，通过引入添加剂DTBPPO和TFPPO，实现了对钙钛矿结晶过程、相分布及载流子动力学的同步优化。基于此策略制备的PeLEDs器件实现了高效纯绿光发射，其峰值外量子效率（EQE）达24.01%。此外，器件在1000 cd/m2初始亮度下的运行寿命（T50）提升至124min，与对照器件相比延长6倍，展现出更好的操作稳定性。

本研究将多功能添加剂DTBPPO和TFPPO分别引入前驱体溶液和反溶剂中，从晶界桥接与相分布调控两个维度实现了对钙钛矿结晶动力学和载流子动力学的同步优化。具有双齿配位的DTBPPO分子利用其两端的强路易斯碱性官能团（C=O和P=O）作为“分子锚”，通过配位键分别锚定在相邻钙钛矿晶粒表面的未配位Pb2+上，形成分子尺度的“桥”来重构和优化晶界，有效缩小晶粒之间的间距，进而促进了晶粒间的载流子高效传输。TFPPO可以利用氟原子与有机阳离子的氢键作用延缓结晶速率，抑制低n相的形成，从而减小能量传递过程的损耗，实现了高效的载流子复合。此外，二者可以协同钝化未配位Pb2+缺陷，显著减少非辐射复合损失，从而提升器件的发光性能和稳定性。基于此策略，所制备的纯绿光PeLEDs实现了24.01%的峰值EQE，并且20个最佳器件的平均EQE为21.4%，展现出良好的再现性。此外，在1000 cd/m2初始亮度下，器件运行寿命为124 min，表现出更好的操作稳定性。本研究建立的“晶界桥接-相均匀化-缺陷钝化”协同范式，为开发高性能、稳定的钙钛矿光电器件提供了新的思路。

相关研究成果以“SurfaceBridging and Passivation of Homogenized Perovskite Nanograins for Efficient andStable Pure Green Light-Emitting Diodes”为题发表在AdvancedFunctional Materials上，其中通讯作者为马东阁教授、陈江山研究员，第一作者为梁钺博士生。该研究工作得到了国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目、广东省基础与应用基础研究基金项目、广东省自然科学基金、华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室等科研项目的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202525324