唐江教授课题组：钙钛矿发光二极管最佳性能总结

卤化物钙钛矿因其荧光量子产率高、可见光区域内带隙可调、色纯度高、原材料便宜等优势，被认为在显示领域潜力巨大。在这篇综述中，华中科技大学武汉光电国家研究中心唐江教授课题组统计了当前各类钙钛矿发光二极管的最优性能，包括其最佳的外量子效率、最高的亮度和稳定性水平。这些统计表展示了钙钛矿发光二极管的研究现状，有助于研究人员迅速掌握该领域的概况，并预测有前景的研究方向。本文已在Frontiers of Optoelectronics期刊2020年第3期上发表。扫码阅读全文

研究背景

金属卤化物钙钛矿是一类具有优异光电性能的新型半导体材料，近年来，它们在太阳能电池、发光二极管（LED）、光电探测器和激光器等领域均取得了瞩目的进展。其中，太阳能电池是最活跃的研究领域，其光电转换效率在短短十年内就从最初的3.8%达到了25.5%（逼近晶硅太阳能电池效率记录），在2013年被Science评为“十大科学进展之一”。国家可再生能源实验室（NREL）编撰了Best Research-Cell Efficiency Chart，记录着1976年至今主要太阳能电池认证效率的发展历程，该图表能使读者方便地跟踪钙钛矿太阳能电池的最新研究状况。

与钙钛矿太阳能电池相比，钙钛矿LED早期的研究进展较缓慢，2015年之后才取得了显著进步。2018年，Cao等人以及Lin等人同时报道了外量子效率（EQE）超过20%的近红外和绿光钙钛矿发光二极管；此后不久，EQE为21.6%的红光钙钛矿发光二极管和EQE超过10%的蓝光钙钛矿发光二极管也相继问世，展现了其在显示和照明方面优异的应用前景。这也吸引了众多的研究人员进入该领域，并取得了大量令人鼓舞的成果。如此激增的报道也难免令人眼花缭乱，因此作者参照NREL的太阳能电池效率统计图制作了钙钛矿LED性能统计表，收集其已报道的性能记录，供领域内研究人员参考。

内容简介

本文统计了当前已报道的世界领先水平的钙钛矿LED的性能参数，包括最高的外量子效率、亮度记录和代表性的器件工作寿命情况，旨在为从事钙钛矿LED研究的科研人员筛选优质成果；此外，透过统计表，作者分析了当前该领域的机遇和挑战，重点突出了对于无毒非铅钙钛矿材料和新型制造工艺的迫切需求。本文将会使新入门的研究者快速掌握钙钛矿发光二极管领域的研究进展，了解领域前沿并选择最有价值的研究方向，进而推动该领域的快速进步。

图文导读

表1 不同发射波段高性能的钙钛矿LED统计表

表2 基于真空法的钙钛矿LED的性能表

表3 无铅钙钛矿LED的性能表

图1 基于不同材料的钙钛矿LED的最高外量子效率 (a) 和亮度(b)

PI简介

唐江教授华中科技大学光学与电子信息学院教授、院长，武汉光电国家研究中心副主任，国家杰出青年基金获得者，入选国家高层次人才特殊支持计划。主要从事钙钛矿发光和X射线探测材料与器件、量子点红外探测器、薄膜太阳能电池等研究，近5年来以通讯作者(含共同)身份发表包括Nature，Nature Photonics等在内的学术文章120余篇，累计被引用12000余次；研究成果两次入选中国光学年度十大进展。主持科技部重点研发计划课题、华为横向项目等。

期刊简介

Frontiers of Optoelectronics (FOE)期刊是由教育部主管，高等教育出版社出版、德国施普林格（Springer）出版公司海外发行的Frontiers系列英文学术期刊之一，以网络版和印刷版两种形式出版。由北京大学龚旗煌院士、华中科技大学张新亮教授共同担任主编。

其宗旨是介绍国际光电子领域最新研究成果和前沿进展，并致力成为本领域内研究人员与国内外同行进行快速学术交流的重要信息平台。该刊的联合主办单位是高等教育出版社、华中科技大学和中国光学学会，承办单位是武汉光电国家研究中心。FOE期刊已被Emerging Sources Citation Index (ESCI), Ei Compendex, SCOPUS, INSPEC, Google Scholar, CSA, Chinese Science Citation Database (CSCD), OCLC, SCImago, Summon by ProQuest等收录。2019年入选中国科技期刊卓越行动计划梯队期刊项目。
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