封校不停学，携手在云端—材料科学专家学者在线系列讲座（十九）

报告题目：钙钛矿材料的缺陷钝化及其高效光电器件的构建

报告人：魏展画

主持人（邀请人）：张晓宇

报告时间：2022年4月21日15:00

线上会议ID：腾讯会议353-505-201

主办单位：汽车材料教育部重点实验室，材料科学与工程学院

报告摘要：金属卤化物钙钛矿是近年来兴起的具有诸多优异光电性质的半导体材料，主要优点有可溶液法制备、材料成本低、缺陷容忍度高、量子效率高等，在LED和太阳能电池等领域显现出巨大的研究和应用价值。

在钙钛矿LED应用方面，传统工艺方法制备得到的钙钛矿薄膜质量较差，体现为孔洞多、晶体无序堆积和非辐射复合缺陷多等。因此之前报道的器件外量子效率都远远低于OLED和QLED。2018年，我们通过控制钙钛矿组分结晶的顺序得到了CsPbBr3-CH3NH3Br准核壳结构发光层，钝化缺陷的同时平衡了载流子的注入，首次将器件外量子效率提升到20%1；2021年，我们通过引入三（4-氟苯基）氧化膦添加剂钝化缺陷并控制调控钙钛矿的结晶生长速度，得到了维度均一的钙钛矿发光薄膜，经过器件优化，得到了超过25%的外量子效率2。此外，我们在晶粒取向调控、相组成调控3、器件结构优化和非铅钙钛矿发光层4等方面也开展了一些研究工作。

在钙钛矿太阳能电池应用方面，我们围绕高纯FAPbI3钙钛矿吸光层5、功能化富勒烯衍生物的制备及其在钙钛矿太阳能电池中的应用和钙钛矿/硅叠层电池等开展了一些研究工作。近期，我们通过在前驱液中引入钙钛矿型稳定剂，得到了高纯、低Br掺杂的FAPbI3钙钛矿吸光层，结合界面工程优化，将光电转换效率提升至25%，器件展现出超过1000小时的持续光照工况稳定性。

关键词：钙钛矿、发光二极管、太阳能电池、缺陷钝化

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 percent. Nature 2018, 562 (7726), 245-248.

[2]Ma, D.; Lin, K.; Dong, Y.; Choubisa, H.; Proppe, A. H.; Wu, D.; Wang, Y.-K.; Chen, B.; Li, P.; Fan, J. Z.; Yuan, F.; Johnston, A.; Liu, Y.; Kang, Y.; Lu, Z.-H.; Wei, Z.*; Sargent, E. H.*, Distribution control enables efficient reduced-dimensional perovskite LEDs. Nature 2021, 599 (7886), 594-598.

[3]Lin, K.; Yan, C.; Sabatini, R. P.; Feng, W.; Lu, J.; Liu, K.; Ma, D.; Shen, Y.; Zhao, Y.; Li, M.; Tian, C.; Xie, L.; Sargent, E. H. *; Wei, Z. *, Dual‐Phase Regulation for High‐Efficiency Perovskite Light‐Emitting Diodes. Advanced Functional Materials 2022, 2200350.

[4]Lu, J.; Guan, X.; Li, Y.; Lin, K.; Feng, W.; Zhao, Y.; Yan, C.; Li, M.; Shen, Y.; Qin, X.; Wei, Z.*, Dendritic CsSnI3 for Efficient and Flexible Near-Infrared Perovskite Light-Emitting Diodes. Adv. Mater. 2021, 33 (44), 2104414.

Xie, L.; Lin, K.; Lu, J.; Feng, W.; Song, P.; Yan, C.; Liu, K.; Shen,L.; Tian, C.; Wei, Z.*, J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 20537.

报告人简介：魏展画，国家级青年人才，华侨大学发光材料与信息显示研究院、材料科学与工程学院教授，博士生导师，发光材料与信息显示研究院院长，科学技术研究处副处长（兼）。

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，导师为杨世和教授；2015年9月至2016年4月间在新加坡南洋理工大学数理学院从事博士后研究，导师为熊启华教授。2016年5月加入华侨大学材料科学与工程学院，课题组的主要研究方向是能源光电材料与器件，特别是钙钛矿电致发光器件和钙钛矿太阳能电池，已在Nature、Journal of the American Chemical Society和Advanced Materials等高水平期刊上发表研究论文50余篇。近年来入选了一些国家青年人才奖励计划，获评国务院特殊津贴专家。