报告题目：组分空间分布管理法构建高效钙钛矿光电器件
主 讲 人：魏展画 教授
报告时间：2018年11月23日（周五）下午2:30
报告地点：材料科学楼404
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报告简介：

钙钛矿是一类分子式为ABX₃的金属卤化物材料，是近几年兴起的有诸多优异光电特性的、可溶液法加工的半导体材料。钙钛矿材料因其材料成本低、发光颜色可调、光谱半峰宽窄和荧光量子效率高等优点，被认为是优良的LED发光材料，在平板显示和照明方面有巨大的应用潜力。然而，受限于传统工艺方法中钙钛矿薄膜较差的成膜性、相对较低的薄膜荧光量子效率和器件中不平衡的载流子注入效率等因素，前期报道的绿光和近红外光的钙钛矿LED器件的外量子效率仅有16%和12%左右，远远低于有机LED（OLED）和量子点LED（QLED）。为了克服上述困难并提高器件电光转换效率，我们提出了组分空间分布管理法，利用CsPbB₃和CH₃NH₃Br在DMSO溶剂中迥异的溶解度差，一步法旋涂得到CsPbBr₃@CH₃NH₃Br准核壳结构，CH₃NH₃Br壳层大幅减少了CsPbBr₃晶体内的非辐射复合缺陷，提高了钙钛矿薄膜的发光效率；另一方面，通过在发光层和电子传输层间插入PMMA阻挡层，进一步改善了器件内的电子和空穴的注入速度匹配情况。通过上述优化，得到的钙钛矿LED器件的外量子效率超过了20%，器件工作寿命T₅₀超过100小时，极大地推动了钙钛矿LED的应用发展[1]。

同时，我们将介绍课题组近期其他发光颜色的钙钛矿LED器件（如青色、白色和红色等）的研究进展，及将组分空间分布管理法用于制备高效钙钛矿太阳能电池的工作。

图1 钙钛矿组分空间分布管理法有效地提高了LED器件效率：（A）单层、叠层和准核壳结构的钙钛矿薄膜示意图，（B）紫外灯下的上述三种钙钛矿薄膜的荧光照片和（C）工况下钙钛矿LED器件实物图。

参考文献：

 [1] Lin, K.; Xing, J.; Quan, L. N.; de Arquer, F. P. G.; Gong, X.; Lu, J.; Xie, L.; Zhao, W.; Zhang, D.; Yan, C.; Li, W.; Liu, X.; Lu, Y.; Kirman, J.; Sargent, E. H.; Xiong, Q.; Wei, Z., Perovskite light-emitting diodes with external quantum efficiency exceeding 20 per cent. Nature 2018, 562 (7726), 245-248.

个人简介：

魏展画教授，2011年7月毕业于厦门大学化学系，取得学士学位；2015年8月毕业于香港科技大学化学系，取得博士学位，其导师为杨世和教授；2015年9月至2016年7月间在新加坡南洋理工大学物理与应用物理系从事博士后研究，合作导师为熊启华教授。2016年5月加入华侨大学，课题组的主要研究方向为光电材料与器件，包括钙钛矿电致发光器件和钙钛矿太阳能电池等，已在Nature、Energy & Environmental Science、Angewandte Chemie International Edition等高水平期刊上发表研究论文10余篇。