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福建师范大学林正欢课题组 | 有机-无机金属卤化物钙钛矿白光性能调控策略

林正欢组 Frontiers Journals 2023-03-07


白光照明是人类生活不可或缺的一部分。白光发光二极管(WLED)作为一种低能耗、高效率的照明技术已受到人们的广泛关注(图1)。然而目前用于WLED的传统发光材料存在各种问题,例如CRI低、加工性能差或性能调节困难。这些问题严重限制了它们在大面积、柔性等新兴照明领域中的应用。新型有机-无机杂化钙钛矿(OIHP)由于独特的光电特性、低成本和可溶液加工,成为单组分白光材料的重要候选者。经过近十年的发展,OIHP的白光性能大幅提升,量子产率从1.5%提高到100%,Color Rendering Index(CRI) 最高达到97,Commission Internationale de l'Eclairage (CIE) 接近(0.33,0.34)。至今为止,已有学者对OIHP的合成、结构、光物理机制以及应用等作了系统性的总结,而关于OIHP白光的综述还比较少。因此有必要系统性总结OIHP白光性能调控策略,以设计合成出更多综合性能优异的钙钛矿白光材料。


近日,福建师范大学林正欢课题组发表了一篇题为“有机-无机金属卤化物钙钛矿白光性能调控策略”的综述,对有机-无机杂化钙钛矿白光材料的结构、性能、白光机制和调节策略进行了总结和展望,以期为开发高性能、满足应用需求的新型白光OIHP材料提供有价值的参考


图1 a) WLED的主要应用领域:b)实现WLED白光发射的主要方法:3)OIHP的结构。


该综述分为五个部分,第一部分介绍了WLED在生活中的广泛应用以及主要的制造方法,并且介绍了OIHP作为单组分白光材料的优异特性(图1)。第二部分介绍了OIHP的基本结构及其相应的发光特性。根据金属卤化物的连接方式,OIHP可以形成四种不同维度(3D、2D、1D和0D)结构,对应于不同的激子行为和光学性质。第三部分从有机发光中心、无机发光中心和有机-无机杂化发光中心三个方面讨论了OIHP的白光发射机制。第四部分系统地总结了OIHP白光性能的调控策略。由于钙钛矿的光学性质与其组成、结构和外部环境密切相关,因此可以通过改变有机阳离子、金属离子、卤素阴离子、空间维度、激发波长以及外部刺激(光、力、热等)对白光发射进行有效调节(图2)。这些调控策略可以不同程度地调节白光的量子产率、发射强度以及CIE、CRI等。第五部分对OIHP白光材料的发展趋势以及改进方向提出展望。有机-无机杂化钙钛矿作为一种优异的单组分白光发光材料,必将成为照亮世界和未来的耀眼新星。

图2 OIHP白光性能的调控策略示意图。


点击“阅读原文”直达上述文章

Regulation strategy of white emission from organic–inorganic hybrid metal halide perovskites

Liwen Kang and Zhenghuan Lin

Inorg. Chem. Front., 2023, Advance Article

https://doi.org/10.1039/D2QI02076A


*文中图片皆来源上述文章


通讯作者简介




林正欢 教授

福建师范大学 化学与材料学院

林正欢,教授、博士生导师、福建省新世纪优秀人才。2006年于上海交通大学获得材料学博士学位,之后分别在“中央”研究院和北达科他州立大学从事博士后研究。现为福建师范大学化学与材料学院院务委员、福建省高分子材料重点实验室副主任、化学一级学科硕士点负责人。先后主持了国家自然科学基金面上项目、高等学校博士点基金、福建省科技重点项目等10余项课题,已在Angew. Chem. Int. Ed., Chem. Sci., Macromolecules等国际知名刊物发表论文70多篇,已获授权中国发明专利8项。研究方向为有机/无机杂化发光材料。


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