展望：高性能准二维钙钛矿LED中的大尺寸阳离子

来源：ACS美国化学会

英文原题：Large Organic Cations in Quasi-2D Perovskites for High-Performance Light-Emitting Diodes                          

钙钛矿材料因其可溶液法大面积制备、带隙可调、荧光量子效率高等特点，在光电领域受到广泛关注。准二维钙钛矿兼具三维钙钛矿和二维钙钛矿的优势，有望实现高效稳定的钙钛矿LED。其中，准二维钙钛矿中的大尺寸阳离子对薄膜质量、器件性能起到至关重要的作用。

近日，南京工业大学先进材料研究院王建浦课题组对准二维钙钛矿发光二极管中的大尺寸阳离子类型及其影响进行了系统的归纳总结。目前，大尺寸阳离子已被报道有下列作用：(1)调控钙钛矿的维度，实现不同颜色的发光；(2)调节大尺寸阳离子的三线态能级，提高器件的辐射复合；(3)改善薄膜形貌，有效抑制漏电流；(4)调节结晶取向性，提高载流子平衡注入；(5)利用大尺寸阳离子的疏水性，提高器件的稳定性；(6)钝化缺陷，抑制非辐射复合。除了常见的芳香胺、烷烃胺以外，咪唑由于其结构特征，有助于减少准二维钙钛矿电荷传输的势垒宽度；双胺的两端基都与钙钛矿中无机层作用，形成的钙钛矿结构更加牢固，有利于提高湿度、温度的耐受力。此外，双大尺寸阳离子的体系也受到广泛关注，利用两种大尺寸阳离子的协同作用，实现了高效的蓝光钙钛矿。

作者不仅概括了准二维钙钛矿LED中已被报道的大尺寸阳离子，还结合分子设计，对有望实现高效稳定钙钛矿LED的潜在大尺寸阳离子进行了展望。作者希望通过该展望，为大尺寸阳离子的理论设计提供思路，进一步实现高效稳定钙钛矿LED。

图1. 上：准二维钙钛矿的结构示意图，下：大尺寸阳离子在准二维钙钛矿中的影响。