混合卤化物钙钛矿发光二极管（PeLEDs）面临电场依赖性相分离的关键挑战。离散的胶体CsPbX₃纳米晶通过配体锚定有望抑制相分离，但其在集成到LED发光薄膜中的离子迁移机制尚不明确。

本研究浙江大学Yun Gao、叶志镇和戴兴良等人开发了一种低温辅助转移印刷方法，构建了具有清晰CsPbBr₃-CsPbI₃纳米晶薄膜界面的模型PeLED，用于追踪电场方向上的层间离子迁移。研究发现，卤素离子跨纳米晶薄膜界面的迁移会导致严重的相分离和器件稳定性下降，而单层CsPbX₃纳米晶薄膜可有效抑制层间离子迁移引起的电场依赖性相分离，显著提升电致发光稳定性（包括光谱和寿命）。

优化后的纯红光PeLED基于混合卤化物CsPb(IₓBr₁ₓ)₃，实现了26.9%的外量子效率（EQE）和61.2小时的工作半衰期（初始亮度100 cd/m²），比多层纳米晶器件的寿命提升300倍以上。

研究亮点

  1. 创新方法：开发低温辅助转移印刷技术，首次构建具有清晰界面的CsPbBr₃-CsPbI₃纳米晶薄膜模型，直接观测层间离子迁移对器件性能的影响。

  2. 性能突破：单层纳米晶结构抑制离子迁移，实现纯红光PeLED的26.9% EQE和61.2小时超长工作寿命（100 cd/m²），亮度高达21700 cd/m²。

  3. 普适应用：通过单层纳米晶设计，解决了混合卤化物PeLED的电场依赖性相分离问题，并成功制备出高性能白光PeLED。

L. Ye, Y. Gao, Y. Feng, X. Zhu, Z. Ma, D. Zhang, Y. He, H. He, Z. Ye, X. Dai, Suppressing Interlayer Ion Migration in CsPbX3 Nanocrystal Films for Realizing Efficient and Stable Electroluminescence. Adv. Mater. 2025, 2505214.

https://doi.org/10.1002/adma.202505214

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